C 分叉和进程，¿为什么需要这个？

Question

我正在学习 C，我一直在尝试制作一个简单的测试程序。问题是我有一个通过我不理解的方式解决的问题。这是我的程序：

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

void trat1(int s){
    signal(SIGALRM, trat1);
}
void trat2(int s){
    signal(SIGALRM, trat2);
}

int main( void ) {
    int statusHijo1, statusHijo2;
    int hijo1, hijo2;
    int hijoFinalizado, status;
    statusHijo1 =0;
    statusHijo2 = 0;

    if((hijo1 = fork()) == 0){
        /* Hijo 1 */

        printf("-- Hijo1 PID:%d | Parent PID:%d", getpid(), getppid());
        printf("\n -- Hijo1 Lanzando SIGTERM -- \n");
        while(1){
            signal(SIGALRM, trat2);
            alarm(1);
            pause();
            printf("  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. \n");
        }
    } 
    else{
        if ( (hijo2=fork()) == 0 ) { 
            /* Hijo 2 */

                printf("++ Hijo2 PID:%d | Parent PID:%d \n", getpid(), getppid());
                signal(SIGALRM, trat2);
                alarm(5);
                pause();
                kill(hijo1, SIGKILL); 
                printf("++ Hijo2 Sending Kill signal to Hijo1\n");
                printf("++ Proceso Hijo2 terminado\n");
        } 
        else{
            /* Padre */

            do{
                hijoFinalizado = wait(&status); //El hijo finalizado es el que cambia el estado del programa
                if(hijoFinalizado == hijo1) statusHijo1 = 1;
                else if(hijoFinalizado == hijo2) statusHijo2 = 1;

            }while(!statusHijo1 || !statusHijo2);
            printf("\n** Soy el padre con PID: %d y he terminado \n", getpid());

        }   
    }

}

这个程序很简单，父亲在等待他的两个孩子，1会等待5秒，直到第二个杀死它。

这里是控制台的输出：

-- Hijo1 PID:29793 | Parent PID:29792
 -- Hijo1 Lanzando SIGTERM -- 
++ Hijo2 PID:29794 | Parent PID:29792 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
++ Hijo2 Sending Kill signal to Hijo1
++ Proceso Hijo2 terminado

** Soy el padre con PID: 29792 y he terminado 

问题是我不知道hijoFinalizado = wait(&status); 是如何工作的，因为没有它程序就无法运行。 没有它就会发生这种情况：

-- Hijo1 PID:1547 | Parent PID:1546
 -- Hijo1 Lanzando SIGTERM -- 
++ Hijo2 PID:1548 | Parent PID:1546 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
++ Hijo2 Sending Kill signal to Hijo1
++ Proceso Hijo2 terminado

然后卡在这里。

¿为什么我没有声明的变量是决定进程是否完成的变量？

¿为什么使用while( (wait(&statusHijo1)!=hijo1)&& (wait(&statusHijo2)!=hijo2) ) ; 是不正确的？ 这就是这样做的结果：

-- Hijo1 PID:1148 | Parent PID:1147
++ Hijo2 PID:1149 | Parent PID:1147 
 -- Hijo1 Lanzando SIGTERM -- 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
  -- Hijo1 awaitting 1 sec.. 
++ Hijo2 Sending Kill signal to Hijo1
++ Proceso Hijo2 terminado

然后卡在这里。

[加法]

¿ trat1 和 trat2 的真正作用是什么？我知道它们很重要，但我不知道为什么。

对不起我的英语，非常感谢。

Answer 1

为什么我没有声明的变量是决定进程是否完成的变量？

你的意思是status？你确实声明它；你根本不初始化它。这很好，因为wait 不阅读它； wait 填充它。换句话说，它不是输入；这是一个输出。

wait 等待孩子完成。它返回进程的 PID，并将status 设置为子进程的退出状态。

您可以使用如下状态：

if (WIFSTOPPED(status)) {
   printf("Child killed by signal %d\.n", WSTOPSIG(status));
}
else if (WEXITSTATUS(status)) {
   printf("Child exited with error %d.\n", WEXITSTATUS(status));
}
else {
   printf("Child completed successfully.\n", WEXITSTATUS(status));
}

Answer 2

仅回答其他问题

实现

while( (wait(&statusHijo1)!=hijo1)&& (wait(&statusHijo2)!=hijo2) ) ; 

是错误的，因为您不能 wait 仅针对特定的孩子。 （为此，您需要waitpid，但您必须在您的代码中确保指定的孩子能够终止。）

您可以浏览代码并考虑会发生什么。

例子：

假设孩子 1 在孩子 2 之前终止。

第一个wait(&statusHijo1)会将child 1的状态保存到statusHijo1，返回child 1的PID，条件!=hijo1为false。

由于逻辑与的结果，所以它不会调用第二个wait(&statusHijo2) 并终止循环。您的程序不会等待孩子 2，statusHijo2 将保持不变。

假设孩子 2 在孩子 1 之前终止。

第一个wait(&statusHijo1)会将孩子2的状态保存到statusHijo1，返回孩子2的PID，条件!=hijo1为真，所以它会调用第二个wait(&statusHijo2)。

这会将孩子1的状态保存到statusHijo2，返回孩子1的PID，条件!=hijo2将为真。 循环将重复，因为这两个条件都为真。

它会再次调用wait(&statusHijo1)，它会返回-1，因为你没有孩子要等待。条件!=hijo1为真，它会调用wait(&statusHijo2)，返回-1，条件!=hijo2为真，所以它会再次重复循环。

在这种情况下你会得到一个无限循环。

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trat1 和trat2 是SIGALRM 的信号处理函数。他们无非是重新建立自己。 signal() 的实现在不同的 UNIX 系统之间有所不同。在某些系统上，接收到信号会将信号处理程序重置为默认值，因此信号处理程序必须再次调用signal()。

如果没有信号处理程序，信号SIGALRM 将终止进程。

您也可以使用sleep(5);，而不是signal(SIGALRM, trat2); alarm(5); pause();。