一、wait函数的基本概念
在多进程编程中，父进程和子进程之间的关系是非常重要的。父进程创建子进程后，子进程独立运行，但父进程通常需要知道子进程的执行状态。wait函数正是用于解决这一问题的，它使得父进程可以暂停执行，直到其子进程结束。
1. wait函数的定义和头文件
在C语言中，wait函数的定义在头文件<sys/wait.h>中。
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
其中，pid_t是进程标识符类型，status是一个指向整数的指针，用于保存子进程的退出状态。
2. wait函数的返回值
wait函数的返回值是子进程的PID（进程标识符）。如果没有子进程，wait函数将返回-1，并设置errno。
二、wait函数的使用示例
下面是一个基本的示例，展示了如何使用wait函数来管理父子进程之间的关系。
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid;
int status;
pid = fork();
if (pid < 0) {
// 创建子进程失败
perror("fork failed");
exit(1);
} else if (pid == 0) {
// 子进程
printf("Child process %d\n", getpid());
exit(5);
} else {
// 父进程
printf("Parent process, wait for child...\n");
pid = wait(&status);
if (pid > 0) {
printf("Child's PID %d, exit status %d\n", pid, WEXITSTATUS(status));
}
}
exit(0);
}
在这个示例中，父进程使用wait函数等待子进程结束。当子进程退出时，wait函数返回子进程的PID，并保存子进程的退出状态在status变量中。
三、wait函数的原理
wait函数的原理如下：
- 子进程先结束，会发一个信号SIGCHLD。
- 父进程调用wait等待子进程结束，再执行父进程下来的代码；如果子进程没有结束，就一直在等，会阻塞。
- 有资源回收函数，信号发给父进程，此时就可以回收（僵尸进程），父进程可以及时回收资源。没有资源回收函数，什么时候回收资源，父进程安排，通信是异步通信的。
- 如果父进程没有子进程，wait返回值错误。
四、总结
wait函数是C语言中用于进程同步和通信的重要工具。通过使用wait函数，父进程可以等待子进程结束，并获取子进程的退出状态。这有助于父进程管理子进程，确保程序的正确执行。掌握wait函数的使用方法对于进行多进程编程至关重要。