wait() - Unix、Linux 系统调用

名称

wait, waitpid - 等待进程状态改变

语法

#include <sys/types.h> 
#include <sys/wait.h> 

pid_t wait(int *status); 
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); 
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t * infop , int options );

描述

所有这些系统调用都用于等待调用进程子进程的状态更改，并获取有关状态已更改的子进程的信息。状态更改被认为是：子进程终止；子进程被信号停止；或子进程被信号恢复。对于终止的子进程，执行 wait 允许系统释放与子进程关联的资源；如果未执行 wait，则终止的子进程将保持“僵尸”状态（请参见下面的注释）。

如果子进程已经更改状态，则这些调用会立即返回。否则，它们会阻塞，直到子进程更改状态或信号处理程序中断调用（假设系统调用不会使用sigaction(2)的SA_RESTART标志自动重新启动）。在本页的其余部分，状态已更改且尚未由这些系统调用之一等待的子进程被称为可等待的。

wait() 和 waitpid()

wait() 系统调用挂起当前进程的执行，直到其一个子进程终止。调用wait(&status)等效于

    waitpid(-1, &status, 0);

waitpid() 系统调用挂起当前进程的执行，直到由pid参数指定的子进程更改状态。默认情况下，waitpid() 仅等待终止的子进程，但此行为可以通过options参数修改，如下所述。

pid的值可以是

options的值是以下常量中的一个或多个的 OR

（对于仅限 Linux 的选项，请参见下文。）WUNTRACED和WCONTINUED选项仅在SIGCHLD信号未设置SA_NOCLDSTOP标志时有效（请参见sigaction(2)）。

如果status不为 NULL，则wait() 和waitpid() 将状态信息存储到它指向的int中。可以使用以下宏检查此整数（这些宏采用整数本身作为参数，而不是指向它的指针，就像在wait() 和waitpid() 中一样！)

waitid()

waitid() 系统调用（自 Linux 2.6.9 起可用）提供了对要等待的子进程状态更改的更精确控制。

idtype和id参数选择要等待的子进程，如下所示

如果在options中指定了WNOHANG且没有任何子进程处于可等待状态，则waitid() 会立即返回 0，并且infop指向的siginfo_t结构的状态未指定。为了区分这种情况与子进程处于可等待状态的情况，在调用之前将si_pid字段清零，并在调用返回后检查此字段中的非零值。

返回值

wait()：成功时，返回已终止子进程的进程 ID；错误时，返回 -1。

waitpid()：成功时，返回状态已更改的子进程的进程 ID；错误时，返回 -1；如果指定了WNOHANG且pid指定的子进程尚未更改状态，则返回 0。

waitid()：成功时或如果指定了WNOHANG且id指定的子进程尚未更改状态时返回 0；错误时，返回 -1。

在错误情况下，这些调用中的每一个都会将errno设置为适当的值。

错误

注释

终止但尚未等待的子进程将变为“僵尸”。内核维护有关僵尸进程的最小信息集（PID、终止状态、资源使用信息），以便父进程稍后执行 wait 以获取有关子进程的信息。

只要僵尸进程未通过 wait 从系统中删除，它就会占用内核进程表中的一个槽，如果此表填满，则将无法创建更多进程。如果父进程终止，则其“僵尸”子进程（如果有）将由init(8) 采用，后者会自动执行 wait 以删除僵尸进程。

POSIX.1-2001 指定如果SIGCHLD的操作设置为SIG_IGN或为SIGCHLD设置了SA_NOCLDWAIT标志（请参见sigaction(2)），则终止的子进程不会变为僵尸，并且对wait() 或waitpid() 的调用将阻塞，直到所有子进程都终止，然后失败，并将errno设置为ECHILD。（原始 POSIX 标准将SIGCHLD设置为SIG_IGN的行为留为未指定。）Linux 2.6 符合此规范。但是，Linux 2.4（及更早版本）不符合：如果在忽略SIGCHLD时进行wait() 或waitpid() 调用，则该调用的行为就像没有忽略SIGCHLD一样，也就是说，该调用会阻塞直到下一个子进程终止，然后返回该子进程的进程 ID 和状态。

Linux 注释

在 Linux 内核中，内核调度线程并非与进程不同的构造。相反，线程仅仅是使用 Linux 独有的 **clone**(2) 系统调用创建的进程；其他例程，例如可移植的 **pthread_create**(3) 调用，都是使用 **clone**(2) 实现的。

在 Linux 2.4 之前，线程只是进程的一种特殊情况，因此一个线程无法等待另一个线程的子进程，即使后者属于同一个线程组。但是，POSIX 规定了此功能，并且从 Linux 2.4 开始，线程可以（并且默认会）等待同一线程组中其他线程的子进程。

以下 Linux 特定的 *选项* 用于使用 **clone**(2) 创建的子进程；它们不能与 **waitid**() 一起使用。

示例

以下程序演示了 **fork**(2) 和 **waitpid**(2) 的用法。该程序创建一个子进程。如果未向程序提供命令行参数，则子进程使用 **pause**(2) 暂停其执行，以允许用户向子进程发送信号。否则，如果提供了命令行参数，则子进程立即退出，使用命令行上提供的整数作为退出状态。父进程执行一个循环，使用 **waitpid**(2) 监视子进程，并使用上面描述的 W*() 宏来分析等待状态值。

以下 shell 会话演示了程序的用法。

$ ./a.out &
Child PID is 32360
[1] 32359
$ kill -STOP 32360
stopped by signal 19
$ kill -CONT 32360
continued
$ kill -TERM 32360
killed by signal 15
[1]+  Done                    ./a.out
$


#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t cpid, w;
    int status;

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); }

    if (cpid == 0) {            /* Code executed by child */
        printf("Child PID is %ld\n", (long) getpid());
        if (argc == 1)
            pause();                    /* Wait for signals */
        _exit(atoi(argv[1]));

    } else {                    /* Code executed by parent */
        do {
            w = waitpid(cpid, &status, WUNTRACED | WCONTINUED);
            if (w == -1) { perror("waitpid"); exit(EXIT_FAILURE); }

            if (WIFEXITED(status)) {
                printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(status));
            } else if (WIFSIGNALED(status)) {
                printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(status));
            } else if (WIFSTOPPED(status)) {
                printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(status));
            } else if (WIFCONTINUED(status)) {
                printf("continued\n");
            }
        } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status));
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
}

符合标准

SVr4、4.3BSD、POSIX.1-2001。

另请参见

• _exit (2)

• clone (2)

• fork (2)

• kill (2)

• ptrace (2)

• sigaction (2)

• signal (2)

• wait4 (2)