#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> int g_i4event; int process_wait(void) { /********Begin********/ /*********End*********/ } int process_waitpid(void) { /********Begin********/ /*********End*********/ }进程等待的原因 **进程控制块(PCB)**是进程在整个运行过程中非常重要的一个数据结构，里面包含以下几种信息： 进程描述信息； 进程控制信息； 资源信息； 现场保护信息。 进程终止或者退出的时候，进程会关闭所有文件描述符，释放用户空间分配的内存，但是PCB却会暂时保留。假如进程正常终止， PCB 里面就记录进程的退出状态；如果是异常终止，那么 PCB 里面存放着导致该进程终止的信号。 子进程的退出状态必须由父进程回收，也就是说，父进程必须得等待子进程退出后再自己退出，否则子进程会变成僵尸进程(没有任何可执行代码，不会被调度，只有一个进程描述符用来记录退出的状态，除此之外不再占用其他任何资源)。 wait函数 #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> pid_t wait(int* status); 参数： status ，整型指针，指向的地址即存放退出子进程的退出状态，不关心可以设为 NULL。 等待方式是阻塞式等待，一旦子进程退出，父进程就会立刻收到 SIGCHLD 信号。 注意：父进程调用 wait，是等待任意一个已经退出的子进程，只要是有子进程退出了，那么就获取子进程退出状态然后返回。 应用示例： #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid = fork(); ...... if(0 == id) { /*子进程代码区域*/ sleep (5); } else (id > 0) { /*父进程代码区域*/ int status = 0; wait(&status); } return 0; ...... } waitpid函数 #include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> pid_t waitpid( pid_t pid, int *status ,int options); 参数详解： pid：希望等待退出的子进程的进程号； status：整型指针，指向的地址即存放退出子进程的推出状态，不关心可以设为 NULL； options：设置为 0，代表阻塞式等待，如果设置为 WNOHANG， waitpid 发现没有已经退出的子进程可以收集，就返回 0，此时是非阻塞式等待。 返回值： 返回 0 表示没有已经退出的子进程；返回正值，表示有已经退出的子进程。 编程要求 在主函数的最开始会初始化一个全部变量g_i4event为0。 本关的编程任务是补全右侧代码片段中两段Begin至End中间的代码，具体要求如下： 创建子进程，创建完后，将 g_i4event 置为 1； 子进程等待 3s ，然后子进程退出； 父进程等待一秒，将 g_i4event 置为 2；然后等待子进程退出，父进程获取子进程退出的状态后将 g_i4event 置为 3； process_wait采用 wait 函数，process_waitpid 采用 waitpid 函数。 测试说明 测试过程： 用户补全框架内的代码，实现功能性代码； 接着根据程序的输出判断程序是否正确。 不要在代码中使用printf等进行输出，以免引起结果判断错误。 以下是测试样例： 测试输入：1 预期输出： You and Sloth go to have lunch! You have finished your meal!You need wait the sloth Sloth have finished your meal! You and sloth will go home. 测试输入：2 预期输出： You and Sloth go to have lunch! You have finished your meal!You need wait the sloth Sloth have finished your meal! You and sloth will go home.

<think>我们首先需要创建一个父进程和至少一个子进程。在子进程中，我们将设置一个全局变量g_i4event的值，然后退出。父进程则使用wait或waitpid等待子进程结束，并获取子进程的退出状态。根据引用[1]和[4]，我们知道当子进程退出时，它会进入僵死状态，直到父进程读取其退出状态。我们可以使用wait或waitpid来回收子进程并获取其状态。步骤：1.在父进程中，创建子进程（fork）。2.在子进程中，设置全局变量g_i4event（这里我们假设这个变量有特定用途，比如记录事件），然后退出。退出时可以使用exit(status)，其中status是退出状态，父进程可以获取。3.在父进程中，使用wait或waitpid等待子进程结束，并获取子进程的退出状态。注意：wait函数会阻塞父进程直到任意一个子进程结束。waitpid可以指定等待特定的子进程，并且可以设置非阻塞选项。我们将编写一个示例程序，其中：-父进程创建子进程。-子进程设置全局变量（实际上，子进程会拥有父进程全局变量的副本，修改不会影响父进程，所以这里我们主要是为了演示在子进程中修改全局变量，然后退出）。-子进程退出时返回一个状态（例如，123）。-父进程使用waitpid等待该子进程，并获取其退出状态。另外，根据引用[4]中的代码，我们可以参考使用waitpid循环回收多个子进程，但这里我们只有一个子进程。代码实现如下：</think>### 使用 wait 和 waitpid 实现父子进程等待 在 Linux 进程控制中，`wait()` 和 `waitpid()` 是用于父进程回收子进程资源的关键系统调用。以下是完整的 C 语言实现示例： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> #include <sys/types.h> // 全局事件变量 int g_i4event = 0; int main() { pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { // 创建子进程失败 perror("fork error"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { // 子进程代码块 g_i4event = 42; // 设置全局变量 printf("[Child] PID=%d, g_i4event=%d\n", getpid(), g_i4event); sleep(2); // 模拟子进程工作 exit(123); // 子进程退出状态 } else { // 父进程代码块 int status; printf("[Parent] Waiting for child PID=%d...\n", pid); // 等待特定子进程退出（阻塞式） pid_t ret = waitpid(pid, &status, 0); if (ret == -1) { perror("waitpid error"); exit(EXIT_FAILURE); } // 解析子进程退出状态 if (WIFEXITED(status)) { printf("[Parent] Child exited with status: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } else if (WIFSIGNALED(status)) { printf("[Parent] Child killed by signal: %d\n", WTERMSIG(status)); } // 全局变量不受子进程影响（独立地址空间） printf("[Parent] g_i4event=%d (unchanged)\n", g_i4event); } return EXIT_SUCCESS; } ``` #### 关键机制说明： 1. **进程创建**：`fork()` 创建子进程，返回 `0` 在子进程，返回子进程 PID 在父进程 2. **全局变量隔离**：子进程获得父进程变量的独立副本（修改互不影响）[^1] 3. **等待机制**： - `waitpid(pid, &status, 0)` 阻塞等待特定子进程 - 使用 `WIFEXITED` 和 `WEXITSTATUS` 解析正常退出状态 4. **僵尸进程预防**：父进程必须调用 wait 函数回收终止的子进程，否则子进程将保持僵尸状态（EXIT_ZOMBIE）直到父进程结束[^1] #### 执行流程： ```mermaid graph TD A[父进程 fork] --> B{创建结果} B -->|pid=0| C[子进程执行] B -->|pid>0| D[父进程执行] C --> E[设置 g_i4event=42] C --> F[exit 123] D --> G[waitpid 阻塞等待] F --> H[子进程终止] H --> I[内核发送 SIGCHLD] I --> G G --> J[解析退出状态] ``` #### 输出示例： ``` [Parent] Waiting for child PID=12345... [Child] PID=12345, g_i4event=42 [Parent] Child exited with status: 123 [Parent] g_i4event=0 (unchanged) ```