1. 什么是僵尸进程
在Linux系统中，当一个进程完成了其所有工作并退出时，它的退出状态和一些信息被保留在系统中，这个进程就变成了一个僵尸进程。僵尸进程实际上是已经完成了工作的进程，但是它的父进程还没有调用wait()或waitpid()函数来获取其退出状态。僵尸进程会一直占用系统资源，直到其父进程获取其退出状态后才会从系统中清除。
2. 僵尸进程的处理方法
2.1 使用wait()和waitpid()函数
在Linux系统中，可以通过调用wait()或waitpid()函数来等待子进程的结束并获取其退出状态。这样可以避免子进程变成僵尸进程。wait()函数会挂起当前进程，并等待任意一个子进程结束并获取其退出状态。waitpid()函数可以指定等待某个特定的子进程结束。
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
wait()和waitpid()函数都会返回子进程的进程ID，如果出错则返回-1。调用这两个函数可以阻塞父进程，直到一个子进程结束。父进程可以利用这个机制，及时回收子进程相关的资源，避免产生僵尸进程。
2.2 使用信号处理器
另一种处理僵尸进程的方法是使用信号处理器。当子进程结束时，内核会向其父进程发送一个SIGCHLD信号。父进程可以通过捕捉这个信号并调用wait()或waitpid()函数来处理僵尸进程。
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
void signal_handler(int signo) {
pid_t pid;
int status;
// 处理子进程的结束
pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);
// 处理僵尸进程
// ...
}
int main() {
// 注册信号处理器
signal(SIGCHLD, signal_handler);
// 进程其他逻辑
// ...
return 0;
}
上述代码中的signal_handler()函数会在收到SIGCHLD信号时被调用。在该函数中，可以调用waitpid()函数来处理子进程的结束并处理僵尸进程。
3. 避免僵尸进程的注意事项
在编写多进程的程序时，避免产生僵尸进程需要注意以下几点：
3.1 必要时调用wait()或waitpid()函数
在父进程中，当子进程结束时，及时调用wait()或waitpid()函数来处理子进程的退出状态。这样可以防止子进程变成僵尸进程。
3.2 设置信号处理器
在父进程中，通过设置SIGCHLD信号的处理器函数，可以在子进程结束时及时处理僵尸进程。
3.3 使用守护进程
守护进程是在后台运行的长期运行进程，不会受到终端登出等操作的影响。守护进程通常不需要终止，因此会在执行完所有工作后自己终止，不会变成僵尸进程。
3.4 手动处理子进程退出
在一些特殊情况下，可能需要手动处理子进程的退出。可以通过在子进程退出时调用_exit()函数来终止子进程，并返回退出状态给父进程。
#include <unistd.h>
void child_process() {
// 子进程执行的代码
// 手动退出子进程
_exit(EXIT_SUCCESS);
}
int main() {
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程逻辑
child_process();
} else if (pid > 0) {
// 父进程逻辑
// ...
}
return 0;
}
上述代码中，子进程在执行完自己的工作后，调用了_exit()函数手动终止自己，并返回退出状态给父进程。
4. 总结
在Linux系统中，僵尸进程是已经完成了工作但父进程尚未处理的进程。通过调用wait()和waitpid()函数或使用信号处理器，可以处理僵尸进程。编写多进程的程序时，需要注意避免产生僵尸进程。可以及时调用wait()或waitpid()函数，设置SIGCHLD信号处理器，使用守护进程或手动处理子进程退出来避免产生僵尸进程。