学习笔记——进程控制函数
进程控制函数整理笔记
一、 进程回收函数
wait() - 阻塞回收
#include <sys/wait.h> pid_t wait(int *status);
功能：阻塞等待任意子进程退出并回收状态（只能父进程回收子进程）
参数：
status：进程退出时的状态不关心退出状态：
NULL需要回收状态：传变量地址
返回值：
成功：回收的子进程PID
失败：-1
状态宏使用：
int status; pid_t pid = wait(&status); if (WIFEXITED(status)) { // 是否正常结束 int exit_code = WEXITSTATUS(status); // 获取退出码 printf("子进程正常退出，退出码: %d\n", exit_code); } else if (WIFSIGNALED(status)) { // 是否被信号终止 int sig_num = WTERMSIG(status); // 获取信号编号 printf("子进程被信号终止，信号: %d\n", sig_num); }waitpid() - 精确控制回收
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
参数：
pid：>0：指定回收特定PID的子进程-1：回收任意子进程（等价于wait()）0：回收同进程组的子进程<-1：回收指定进程组ID的绝对值
status：同wait()options：0：阻塞模式（默认）WNOHANG：非阻塞模式
返回值：
成功：回收的子进程PID
0：WNOHANG模式下，子进程未退出-1：错误
二、 非阻塞回收示例
方式1：循环检查
// 非阻塞回收所有子进程 int status; pid_t pid; while (1) { pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG); if (pid > 0) { // 成功回收一个子进程 printf("回收子进程 %d\n", pid); if (WIFEXITED(status)) { printf("退出码: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } } else if (pid == 0) { // 没有子进程退出，可以做其他事情 printf("没有子进程退出，继续工作...\n"); sleep(1); } else if (pid == -1) { // 错误或没有子进程了 printf("所有子进程已回收完毕\n"); break; } }方式2：信号驱动（SIGCHLD）
#include <signal.h> void sigchld_handler(int sig) { int status; pid_t pid; while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) { printf("子进程 %d 已结束\n", pid); } } int main() { signal(SIGCHLD, sigchld_handler); // ... 创建子进程 }三、 exec函数族
内存变化
执行exec前：原进程有自己的代码段、数据段、堆栈
执行exec后：原进程的代码段被新程序替换，PID不变，其他资源可能变化
函数对比表
| 函数 | 路径指定 | 参数传递 | PATH查找 |
|---|---|---|---|
execl() | 完整路径 | 参数列表 | 否 |
execlp() | 文件名 | 参数列表 | 是 |
execv() | 完整路径 | 参数数组 | 否 |
execvp() | 文件名 | 参数数组 | 是 |
函数详解
execl() - 参数列表形式
int execl(const char *path, const char *arg, ..., NULL);
path：完整路径（如"/usr/bin/ls"）arg：参数列表，以NULL结束
execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", "/home", NULL);execlp() - 自动PATH查找
int execlp(const char *file, const char *arg, ..., NULL);
file：程序名，自动在PATH中查找
execlp("ls", "ls", "-l", "/home", NULL);execv() - 参数数组形式
int execv(const char *path, char *const argv[]);
argv：参数数组，最后一项必须是NULL
char *args[] = {"ls", "-l", "/home", NULL}; execv("/usr/bin/ls", args);execvp() - 自动PATH查找+数组参数
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
char *args[] = {"ls", "-l", "/home", NULL}; execvp("ls", args);调用自己的程序
// 假设当前目录有程序 myapp execl("./myapp", "myapp", "arg1", "arg2", NULL); // 必须带路径 execlp("./myapp", "myapp", "arg1", "arg2", NULL); // 带路径也可 execv("./myapp", args); // 必须带路径 execvp("./myapp", args); // 带路径也可四、 fork + exec 配合使用
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程执行新程序 execlp("ls", "ls", "-l", NULL); // 如果exec失败才会执行到这里 perror("execlp failed"); exit(1); } else if (pid > 0) { // 父进程等待子进程 int status; waitpid(pid, &status, 0); if (WIFEXITED(status)) { printf("子进程退出码: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } } return 0; }五、 system()函数
#include <stdlib.h> int system(const char *command);
功能：执行shell命令（内部实现：fork() + exec()）
限制：
不能执行需要修改父进程状态的命令（如
cd,export等）适合执行信息输出、文件操作等命令
示例：
system("ls -l"); // 列出文件 system("echo hello"); // 输出信息 system("cp file1 file2"); // 复制文件 // ❌ 这些无效（不会影响父进程）： system("cd /tmp"); // 只在子shell中切换 system("export VAR=1"); // 只在子shell中设置六、 工作目录函数
getcwd() - 获取当前工作目录
#include <unistd.h> char *getcwd(char *buf, size_t size);
参数：
buf：存储路径的字符数组size：数组最大长度
返回值：
成功：指向
buf的指针失败：
NULL
示例：
char cwd[1024]; if (getcwd(cwd, sizeof(cwd)) != NULL) { printf("当前目录: %s\n", cwd); } else { perror("getcwd失败"); }chdir() - 改变工作目录
int chdir(const char *path);
参数：path- 要切换的路径
返回值：
成功：0
失败：-1
示例：
if (chdir("/tmp") != 0) { perror("chdir失败"); } else { printf("成功切换到 /tmp\n"); }七、 关键点总结
wait() vs waitpid()：
wait()：简单但只能阻塞回收waitpid()：功能更强，支持非阻塞和指定进程
exec函数选择：
知道完整路径：用
execl()或execv()想用PATH查找：用
execlp()或execvp()参数动态：用
execv()或execvp()参数固定：用
execl()或execlp()
非阻塞回收：
用
WNOHANG选项返回值需要特殊处理
通常放在循环中
cd命令特殊性：
必须在当前进程执行
chdir()不能用
fork()+exec()实现不能用
system()实现
僵尸进程避免：
及时用
wait()或waitpid()回收对于后台进程，可以用信号处理
SIGCHLD