当子进程死亡时通知父进程

Question

假设我有一个父进程，它产生很少的工人（子进程）。 我想在其中一个子进程崩溃（被杀死）时得到通知。

获取此通知的最佳方式是什么。 我正在用 c 或 c++ 编程。 我在unix上。并使用 fork_and_exec 产生了 hte 子进程

Answer 1

如果您只想在子进程退出（正常或异常）时收到通知，您可以在父进程中编写一个处理程序来处理 SIGCHLD 信号。每当由此进程产生的进程死亡时，都会执行此处理程序。

但是，您可以在此处理程序中执行的操作存在严重限制。如果收到其他信号，该处理程序将立即中断。即使变量赋值在信号处理程序内部也不是安全操作 - 赋值可能需要两条或更多机器指令，并且它可能被新信号中断，而值未定义。唯一可以在信号处理程序内部安全分配的变量是 sig_atomic_t 类型的变量（保证在一条指令中完成对这种类型变量的分配）。

父进程也必须为子进程“wait”（使用等待功能）——否则，子进程在终止后将成为僵尸。

在我的情况下，这个解决方案就足够了，因为我只需要减少 sig_atomic_t 类型的计数器变量。如果您需要在孩子死亡时进行一些“严肃”处理，则需要其他解决方案。思路可能如下：

• 在主进程中，有一个专用线程将等待孩子的死亡（这包括从 main 成功返回、被 SIGTERM 和 SIGKILL 信号杀死以及任何其他异常终止）。
• 为此，我们可以使用 UNIX waitid() 方法，该方法让我们指定我们正在等待的孩子、我们正在等待的事件类型（EXITED、STOPPED 或 CONTINUED）并在成功时给出我们有关终止进程的有用信息（例如孩子的 PID）。
• 因此，在这个线程中，我们使用 waitid() 来等待孩子，每次孩子死后，这个函数都会终止，为我们提供有用的信息。
• waitid() 返回后，我们应该检查它的返回值和 errno，看看是否一切正常。如果是，我们可以执行我们的清理程序（当孩子死亡时我们想要执行的代码块），然后我们继续监听更多的死亡事件（听起来很糟糕）。

C++ 示例可以在下面找到 - 请注意我没有使用线程来等待孩子，但修改示例以使用线程应该不难。

#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int spawn(char* process_name, char** arguments){
    pid_t child_id = fork();

    if (child_id != 0)
        return child_id;
    else{
        execvp(process_name, arguments);
        fprintf(stderr, "An error occured while executing new process.\n");
        abort();
    }
}


int main(int argc, const char * argv[])
{
    char* arguments[] = {
        "/Path_to_Child_Exe/Child_Process",
        nullptr
    };

    int i=0;
    while (i++ < 10)
        spawn((char*) "/Path_to_Child_Exe/Child_Process", arguments);


    while (true){
        siginfo_t exit_info;
        int retVal = waitid(P_ALL, -1, &exit_info, WEXITED);

        if (retVal == -1 && errno == ECHILD){
            std::cout << "No more children.\n";
            break;
        }

        std::cout << "Child with PID " << exit_info.si_pid << " terminated.\n";

        sleep(1);
    }

    return 0;
}

还需要注意的是，我们在 while 循环的每次迭代结束时调用 sleep。在等待孩子的线程中也应该这样做。否则，如果我们在没有子进程时不暂停地调用 waitid() 函数，CPU 使用率会非常高（我猜是忙等待的一种形式）。因此我们必须时不时调用 sleep 来给 CPU 一个休息的机会。