linux 僵尸

在Linux系统中，“僵尸进程”（Zombie Process）是指已经执行结束的进程，但它的父进程还没有调用wait()系统调用来获取子进程的退出状态码，因此子进程的退出信息（包括进程ID、退出状态码等）仍然保存在系统进程表中。这种进程不占用系统资源，但会占用进程表项，因此如果有大量的僵尸进程存在，可能会导致系统无法创建新的进程。

基础概念

• 僵尸进程：已经结束执行但尚未被其父进程回收资源的进程。
• 孤儿进程：父进程先于子进程结束，子进程被init进程（PID为1）收养的进程。

相关优势

僵尸进程本身没有优势，反而是一种需要避免的情况。但是，理解僵尸进程有助于更好地管理进程和系统资源。

类型

僵尸进程是一种特殊的进程状态，不是一种独立的进程类型。

应用场景

通常，我们不希望在系统中存在僵尸进程。但在某些情况下，僵尸进程的存在可能表明程序设计上的问题，比如父进程没有正确处理子进程的退出状态。

问题原因

僵尸进程产生的原因是父进程没有及时调用wait()或waitpid()系统调用来回收子进程的资源。

解决方法

1. 父进程调用wait()或waitpid()：父进程应该在适当的时候调用这些系统调用来等待子进程结束并回收其资源。
2. 设置SIGCHLD信号处理器：父进程可以设置一个信号处理器来捕获SIGCHLD信号，当子进程结束时，操作系统会发送这个信号给父进程，信号处理器可以调用wait()或waitpid()来清理子进程。
3. 使用fork()和exec()系列函数：在创建子进程后，如果子进程会立即执行新的程序，可以使用exec()系列函数，这样父进程就不需要等待子进程结束。
4. 使用systemd或init进程：在现代Linux系统中，init进程（或systemd）会自动清理僵尸进程。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何避免僵尸进程：

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

int main() {
    pid_t pid = fork();

    if (pid < 0) {
        perror("fork error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid == 0) {
        // 子进程
        printf("I am the child process, my PID is %d
", getpid());
        sleep(5); // 模拟子进程执行任务
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        // 父进程
        int status;
        wait(&status); // 等待子进程结束并回收资源
        printf("Child process has terminated, its status is %d
", WEXITSTATUS(status));
    }

    return 0;
}

在这个示例中，父进程通过调用wait()函数等待子进程结束并回收其资源，从而避免了僵尸进程的产生。