wait和waitpid

当一个进程正常或者异常终止时，内核就会向该进程的父进程发送SIGCHLD信号。父进程可以选择忽略该信号，或者提供一个信号处理函数。对于这种信号的系统默认动作时忽略它。
而wait和waitpid就是用来获取进程的退出状态的。
函数原型：
#include
pid_t wait(int *status);
1）若成功返回进程ID
2）若出错则返回-1.
     出错原因：1.调用进程没有子进程了；2.被信号中断
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
waitpid返回值：
1)若成功返回进程ID，
2)若出错则返回-1，
出错原因：1.子进程都不存在了；2.指定的进程或进程组不存在；3.指定的pid不是调用进程的子进程。4.信号中断。
3)如果指定选项WNOHANG并且有一个或多个由pid指定的子进程存在，但是没有状态变化,返回0。

这两个函数的参数status是一个整形指针。某些位表示正常返回，某些位表示异常退出，有一位表示是否产生了core文件。用宏定义来表示：

宏	说明
WIFEXITED(status)	若为正常终止子进程返回的状态，则为真。对于这种情况可执行WEXITSTATUS(status)来获取返回值，取子进程传送给exit、_exit或_Exit参数的低8位
WIFSIGNALED(status)	若为异常终止子进程返回的状态，则为真(收到一个不捕捉的信号)。此时，可执行WTERMSIG(status)，来获取子进程终止的信号编号。有些实现定义了宏WCOREDUMP(status),若已经产生终止进程的core文件，则它返回真。
WIFSTOPPED(status)	若为当前暂停子进程的返回的状态，则为真。对于这种情况，可执行WSTOPSIG(status),获取使子进程暂停的信号编号。
WIFCONTINUED(status)	若在作业控制暂停后已经继续的子进程返回了状态，则为真。 wait for (previously stopped) children that have been resumed by delivery of SIGCONT.

waitpid函数中的pid参数的作用：

pid	作用
-1	等待任一子进程。就这一方面而言，waitpid与wait等效，当然waitpid还有option选项
>0	等待进程ID与pid相等的子进程
0	等待其组ID等于调用进程组ID的任一子进程
<-1	等待其组ID等于pid绝对值的任一子进程

options参数进一步控制waitpid的操作，options可以为0，也可以是下表中的参数

常量	说明
WCONTINUED	若是实现支持作业控制，那么由pid指定的任一子进程在暂停后已经继续，但其状态尚未报告，则返回其状态。 即先kill -SIGSTOP  pid, 再kill -s SIGCONT pid ,后waitpid才返回。单独的kill -SIGSTOP pid，waitpid不会返回。
WNOHANG	若有pid指定的子进程并不是立即可用的，则waitpid不阻塞，此时其返回值为0
WUNTRACED	若是实现支持作业控制，一个子进程处于暂停状态，并且其状态自暂停以来还没报告过，则返回其状态。WIFSTOPPED宏确定返回值是否对应于一个暂停子进程。 kill -SIGSTOP pid 后，waitpid就返回。 WCONTINUED和WUNTRACED组合后，kill -s SIGSTOP会返回，kill -s SIGSTOP pid后的kill -s SIGCONT pid也会返回。

waitpid提供了wait不支持的三个功能：
1.waitpid可等待一个特定的进程，而wait只等待第一个终止进程的状态
2.waitpid提供了不阻塞的wait版本。有时候用户希望取得一个子进程的状态，但不想阻塞。
3.waitpid支持作业控制(利用WUNTRACED和WCONTINUED)

实例一：
1. fork产生一个子进程，子进程pause等待，父进程注册SIGCHLD信号处理函数，停在while循环中等待处理子进程的SIGCHLD信号。
2.在信号处理函数中使用waitpid(-1,&status,0)---------- pid=-1表示等待任一子进程结束，option为0是默认没有特殊选项，
  此时waitpid的作用和wait(&status)一样，即阻塞等待任一子进程结束而退出。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>

static void print_status(int status)
{
    if(WIFEXITED(status)) {
        printf("normal termination status=%d\n",WEXITSTATUS(status));
    }else if(WIFSTOPPED(status)) {
        printf("signal stoped status=%d,status1=%d\n",WEXITSTATUS(status),WSTOPSIG(status));
    }else if(WIFSIGNALED(status)) {
        printf("signal termination status=%d,status1=%d\n",WEXITSTATUS(status),WTERMSIG(status));
    }else if(WIFCONTINUED(status)) {
        printf("signal continued\n");
    }
}

static void sig_chld(int signo)
{
    int ret,status;

    printf("entering sig_chld\n");
    ret = waitpid(-1,&status,0);

    printf("after wait........ ret=%d\n",ret);

    print_status(status);
}

int main()
{
    pid_t pid;
    int status=0;

    pid = fork();

    if(pid < 0)
        perror("fork error");
    else if(pid == 0){ /*child*/
        printf("child id = %d,parent=%d\n",getpid(),getppid());
        pause();
    }else{ /*parent*/
        if(signal(SIGCHLD,sig_chld) == SIG_ERR)
            printf("signal(SIGCHLD) error\n");
        while(1) {
            sleep(1);
        }
    }
    return 0;
}

编译运行：
[e-mail]:~/test/process>./a
child id = 5523,parent=5522-------------------子进程阻塞在pause(),父进程阻塞在while语句。
开启另一个窗口，使用命令kill -SIGSTOP 5523,只打印如下信息：
[e-mail]:~/test/process>./a
child id = 5523,parent=5522
entering sig_chld---------------------可见此时父进程阻塞在了waitpid函数了，就是说wait函数对SIGSTOP信号并不退出。

接着kill -SIGCONT 5523 恢复被暂停的进程，
然后kill -8 5523
此时打印信息如下：
[e-mail]:~/test/process>./a
child id = 5523,parent=5522
entering sig_chld
after wait........ ret=5523------------------------此时因为有子进程终止，所以父进程在原来的waitpid处阻塞被唤醒,进程本来就可以直接调用waitpid，而不需要信号，需要信号是防止进程太忙
signal termination status=0,status1=8
entering sig_chld---子进程又发送了一次SIGCHLD信号，调用waitpid，此时由于没有任何子进程了，所以waitpid不会阻塞了。
after wait........ ret=-1
signal termination status=0,status1=8

打印了两边，原因是kill -8 5523时，原来的父进程阻塞在waitpid，此时waitpid往下走，打印一次，然后kill命令又使得子进程发送了一次SIGCHLD信号，父进程再次处理，所有又从entering 出重新打印了。

实例二：
将waitpid(-1,&status,0)改为waitpid(-1,&status,WUNTRACED | WCONTINUED)
编译运行：
[e-mail]:~/test/process>./a
child id = 6742,parent=6741-------子进程阻塞在pause(),父进程阻塞在while语句。
entering sig_chld---------收到kill -SIGSTOP 6742信号
after wait........
signal stoped status=19,status1=19
entering sig_chld-----------收到kill -SIGCONT 6742信号
after wait........
signal continued
entering sig_chld-----------收到kill -7 6742信号
after wait........
signal termination status=0,status1=7

可见对于SIGSTOP/SIGCONT必须是在waitpid下，并且option选项必须指定WUNTRACED | WCONTINUED，这时waitpid函数才会退出。