Linux程序员手册 第2部分
更新日期： 2020-04-11

名称

wait，waitpid，waitid-等待进程更改状态

语法

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *wstatus);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);
/ *这是glibc和POSIX接口;看到
注意有关原始系统调用的信息。 * /

glibc的功能测试宏要求(请参阅feature_test_macros(7))：

waitid()：

从glibc 2.26开始：_XOPEN_SOURCE>= 500 || _POSIX_C_SOURCE>= 200809L Glibc 2.25和更早版本： _XOPEN_SOURCE || / *自glibc 2.12起：* / _POSIX_C_SOURCE>= 200809L || / * Glibc版本

说明

所有这些系统调用都用于在调用过程的子级中等待状态更改，并获取有关状态已更改的子级的信息。状态更改被认为是：子项终止；这个孩子被一个信号挡住了；或该孩子被信号恢复。如果子项已终止，则执行等待可以使系统释放与子项关联的资源；如果不执行等待，则终止的子代将保持"僵尸"状态(请参见下面的"注意")。

如果孩子的状态已经改变，则这些调用将立即返回。否则，它们将阻塞，直到子级更改状态或信号处理程序中断该调用为止(假定使用sigaction(2)的SA_RESTART标志不会自动重新启动系统调用)。在此页面的其余部分中，状态已更改并且尚未被这些系统调用之一等待的孩子称为"等待"。

wait() and waitpid()

wait()系统调用将暂停调用线程的执行，直到其子级之一终止。调用wait(＆wstatus)等效于：

waitpid(-1, &wstatus, 0);

waitpid()系统调用将暂停调用线程的执行，直到pid参数指定的子级更改状态为止。默认情况下，waitpid()仅等待终止的子级，但是可以通过options参数修改此行为，如下所述。

pid的值可以是：

< -1

表示等待任何进程组ID等于pid的绝对值的子进程。

-1

意思是等待任何子进程。

0

表示在调用waitpid()时等待进程组ID与调用进程的ID相等的任何子进程。

> 0

意思是等待进程ID等于pid值的子进程。

options的值是以下常量的零或更多的或：

WNOHANG

如果没有孩子退出，请立即返回。

WUNTRACED

如果孩子已经停止(但未通过ptrace(2)进行跟踪)，它也返回。即使未指定此选项，也会提供已停止的跟踪子项的状态。

WCONTINUED(since Linux 2.6.10)

如果已通过交付SIGCONT恢复了被阻止的孩子，也将返回。

(对于仅Linux选项，请参见下文。)

如果wstatus不为NULL，则wait()和waitpid()将状态信息存储在它指向的int中。可以使用以下宏检查该整数(这些宏将整数本身作为参数，而不是指向它的指针，就像在wait()和waitpid()中一样！)：

WIFEXITED(wstatus)

如果子项正常终止(即通过调用exit(3)或_exit(2)或从main()返回)，则返回true。

WEXITSTATUS(wstatus)

返回孩子的退出状态。它由状态参数的最低有效8位组成，该状态参数是子级在对exit(3)或_exit(2)的调用中指定的，或作为main()中return语句的参数。仅当WIFEXITED返回true时，才应使用此宏。

WIFSIGNALED(wstatus)

如果子进程被信号终止，则返回true。

WTERMSIG(wstatus)

返回导致子进程终止的信号编号。仅当WIFSIGNALED返回true时，才应使用此宏。

WCOREDUMP(wstatus)

如果子项产生了核心转储，则返回true(请参阅core(5))。仅当WIFSIGNALED返回true时，才应使用此宏。

POSIX.1-2001中未指定此宏，并且在某些UNIX实现中(例如AIX，SunOS)不可用。因此，请将其用法包含在#ifdef WCOREDUMP ... #endif中。

WIFSTOPPED(wstatus)

如果子进程由于传递信号而停止，则返回true；否则返回true。仅当使用WUNTRACED进行调用或跟踪孩子时，才有可能(请参见ptrace(2))。

WSTOPSIG(wstatus)

返回导致孩子停止的信号编号。仅当WIFSTOPPED返回true时，才应使用此宏。

WIFCONTINUED(wstatus)

(从Linux 2.6.10开始)如果子进程通过SIGCONT的交付而恢复，则返回true。

waitid()

waitid()系统调用(自Linux 2.6.9起可用)提供了对要等待的子状态更改的更精确控制。

idtype和id参数选择要等待的子级，如下所示：

idtype== P_PID

等待其进程ID与ID匹配的孩子。

idtype== P_PIDFD(since Linux 5.4)

等待id中指定的PID文件描述符所引用的子级。 (有关PID文件描述符的更多信息，请参见pidfd_open(2)。)

idtype== P_PGID

等待进程组ID与ID匹配的任何子级。从Linux 5.4开始，如果id为零，则在调用时等待与调用者的进程组在同一进程组中的任何子级。

idtype== P_ALL

等待任何孩子； id被忽略。

通过对选项中的以下一个或多个标志进行"或"运算来指定要等待的子状态更改：

WEXITED

等待终止的孩子。

WSTOPPED

等待被信号传递阻止的儿童。

WCONTINUED

等待(先前已停止)通过SIGCONT交付已恢复的孩子。

以下标志还可以在选项中进行"或"运算：

WNOHANG

至于waitpid()。

WNOWAIT

让孩子处于等待状态；以后的等待调用可用于再次检索子状态信息。

成功返回后，waitid()填充infop指向的siginfo_t结构的以下字段：

si_pid

子进程的ID。

si_uid

子级的真实用户标识。 (在大多数其他实现中未设置此字段。)

si_signo

始终设置为SIGCHLD。

si_status

_exit(2)(或exit(3))给出的孩子的退出状态，或者导致孩子终止，停止或继续的信号。 si_code字段可用于确定如何解释此字段。

si_code

设置为以下之一：CLD_EXITED(称为_exit(2)的子代)； CLD_KILLED(被信号杀死的孩子)； CLD_DUMPED(被信号杀死的孩子，并丢弃核心)； CLD_STOPPED(子进程被信号停止)； CLD_TRAPPED(跟踪的孩子已被困)；或CLD_CONTINUED(由SIGCONT继承的子代)。

如果在options中指定了WNOHANG并且没有子级处于等待状态，则waitid()立即返回0，并且infop指向的siginfo_t结构的状态取决于实现。要(适当地)将此情况与孩子处于等待状态的情况区分开来，请在调用之前将si_pid字段清零，并在调用返回后检查此字段中的非零值。

POSIX.1-2008技术更正1(2013)添加了一项要求，即在选项中指定WNOHANG且没有子级处于可等待状态时，waitid()应将结构的si_pid和si_signo字段清零。在满足此要求的Linux和其他实现上，在调用waitid()之前不必将si_pid字段清零。但是，在这一点上，并非所有实现都遵循POSIX.1规范。

返回值

wait()：成功后，返回终止子进程的进程号；如果出错，则返回-1。

waitpid()：成功后，返回状态已更改的子进程的ID；如果指定了WNOHANG并且存在由pid指定的一个或多个子代，但尚未更改状态，则返回0。出错时，返回-1。

waitid()：成功返回0，或者如果指定了WNOHANG并且id所指定的子代还没有更改状态，则返回0；如果出错，则返回-1。

在发生错误的情况下，每个调用都会将errno设置为适当的值。

错误说明

ECHILD

(对于wait())调用过程没有任何未等待的子代。

ECHILD

(用于waitpid()或waitid())由pid(waitpid())或idtype和id(waitid())指定的进程不存在，或者不是调用进程的子进程。 (如果将SIGCHLD的操作设置为SIG_IGN，这可能会发生在自己的孩子身上。另请参见关于线程的Linux Notes部分。)

EINTR

未设置WNOHANG，并且捕获到无阻塞信号或SIGCHLD；参见signal(7)。

EINVAL

options参数无效。

遵循规范

SVr4、4.3BSD，POSIX.1-2001。

备注

一个终止但尚未等待的孩子成为"僵尸"。内核维护有关僵尸进程的最少信息集(PID，终止状态，资源使用信息)，以便允许父级稍后执行等待以获取有关子级信息的等待。只要没有通过等待将僵尸从系统中删除，僵尸就会占用内核进程表中的一个插槽，如果该表已满，将无法创建更多进程。如果父进程终止，则init(1)(或通过使用prctl(2)PR_SET_CHILD_SUBREAPER操作定义的最近的" subreaper"进程)采用其"僵尸"子级(如果有)。 init(1)自动执行等待以删除僵尸。

POSIX.1-2001指定如果将SIGCHLD的处置设置为SIG_IGN或为SIGCHLD设置SA_NOCLDWAIT标志(请参阅sigaction(2))，则终止的子代不会成为僵尸，并且对wait()或waitpid( )将阻塞，直到所有子级都终止，然后将errno设置为ECHILD失败。 (原始POSIX标准未指定将SIGCHLD设置为SIG_IGN的行为。请注意，即使SIGCHLD的默认设置为"忽略"，将设置显式设置为SIG_IGN也会导致对僵尸进程子项的不同处理。)

Linux 2.6符合POSIX要求。但是，Linux 2.4(及更早版本)没有：如果在忽略SIGCHLD的同时进行了wait()或waitpid()调用，则该调用的行为就像未忽略SIGCHLD一样，也就是说，该调用将阻塞直到下一个子进程终止，然后返回该子进程的进程ID和状态。

Linux notes

在Linux内核中，内核调度的线程不是进程的独特构造。相反，线程只是使用Linux独特的clone(2)系统调用创建的进程。其他例程(例如可移植pthread_create(3)调用)是使用clone(2)实现的。在Linux 2.4之前，线程只是进程的一种特殊情况，结果，一个线程无法等待另一个线程的子代，即使后者属于同一线程组。但是，POSIX规定了此类功能，并且由于Linux 2.4，线程可以并且在默认情况下将等待同一线程组中其他线程的子级。

以下Linux特定选项适用于使用clone(2)创建的子代；从Linux 4.7开始，它们还可以与waitid()一起使用：

__WCLONE

仅等待"克隆"孩子。如果省略，则仅等待"非克隆"孩子。 ("克隆"子项是在终止时不向其父项传递任何信号或SIGCHLD以外的信号的子级。)如果还指定了__WALL，则忽略此选项。

__WALL(since Linux 2.4)

等待所有子项，而不管类型("克隆"还是"非克隆")。

__WNOTHREAD(since Linux 2.4)

不要等待同一线程组中其他线程的子级。这是Linux 2.4之前的默认设置。

从Linux 4.7开始，如果正在跟踪子级，则将自动隐含__WALL标志。

C library/kernel differences

wait()实际上是一个库函数(在glibc中)被实现为对wait4(2)的调用。

在某些体系结构上，没有waitpid()系统调用。相反，此接口是通过C库包装函数来实现的，该函数调用wait4(2)。

rawwaitid()系统调用采用第五个参数，类型为struct rusage *。如果此参数为非NULL，则以与wait4(2)相同的方式，用于返回有关子级的资源使用信息。有关详细信息，请参见getrusage(2)。

BUGS

根据POSIX.1-2008，调用waitid()的应用程序必须确保infop指向siginfo_t结构(即，它是一个非空指针)。在Linux上，如果infop为NULL，则waitid()成功，并返回等待的子进程的进程ID。应用程序应避免依赖于此不一致，非标准和不必要的功能。

示例

以下程序演示了fork(2)和waitpid()的用法。该程序将创建一个子进程。如果没有向程序提供命令行参数，则子进程将使用pause(2)暂停执行，以允许用户向子进程发送信号。否则，如果提供了命令行参数，则子级将立即退出，使用命令行上提供的整数作为退出状态。父进程执行一个循环，使用waitpid()监视子进程，并使用上述W *()宏分析等待状态值。

以下shell会话演示了该程序的用法：

$ ./a.out &
Child PID is 32360
[1] 32359
$ kill -STOP 32360
stopped by signal 19
$ kill -CONT 32360
continued
$ kill -TERM 32360
killed by signal 15
[1]+  Done                    ./a.out
$

Program source

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

int
main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t cpid, w;
    int wstatus;

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (cpid == 0) {            /* Code executed by child */
        printf("Child PID is %ld\n", (long) getpid());
        if (argc == 1)
            pause();                    /* Wait for signals */
        _exit(atoi(argv[1]));

    } else {                    /* Code executed by parent */
        do {
            w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);
            if (w == -1) {
                perror("waitpid");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            if (WIFEXITED(wstatus)) {
                printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(wstatus));
            } else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {
                printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(wstatus));
            } else if (WIFSTOPPED(wstatus)) {
                printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(wstatus));
            } else if (WIFCONTINUED(wstatus)) {
                printf("continued\n");
            }
        } while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
}

另外参见

_exit(2)，clone(2)，fork(2)，kill(2)，ptrace(2)，sigaction(2)，signal(2)，wait4(2)，pthread_create(3)，core(5)，凭证(7)，信号(7)

出版信息

这个页面是Linux手册页项目5.08版的一部分。有关项目的说明、有关报告错误的信息以及此页面的最新版本，请访问https://www.kernel.org/doc/man-pages/。