如何跟踪子进程

Question

所以我的程序生成了许多子进程来响应某些事件，我正在做类似的事情来跟踪并在程序退出时杀死它们（Perl 语法）：

my %children = ();

# this will be called upon exit
sub kill_children {
  kill 'INT' => keys %children;
  exit;
}

# main code

while(1) {

   ...
   my $child = fork();

   if ($child > 0) {
     $children{$child} = 1;
   } elsif ($child == 0) {
     # do child work ...
     exit();
   } else {
     # handle the error
   }
}

所以思路如上。但是，那里有一个明显的竞争条件，因为给定的孩子可以在父亲有机会运行并将其 pid 记录在 %children 哈希中之前开始和终止。所以父亲最终可能会认为给定的 pid 属于一个活跃的孩子，即使这个孩子已经终止。

有没有办法以安全的方式完成我想要完成的事情？

编辑：为了更好地跟踪孩子，可以将代码扩展如下（但它也遭受完全相同的竞争条件，所以这就是为什么我一开始没有完全编写它的原因）：

my %children = ();

sub reap {
  my $child;
  while (($child = waitpid(-1, WNOHANG)) > 0) {
    #print "collecting dead child $child\n";
    delete $children{$child};
  }
}

$SIG{CHLD} = \&reap;

# this will be called upon exit
sub kill_children {
  local $SIG{CHLD} = 'IGNORE';
  kill 'INT' => keys %children;
  exit;
}

# main code

while(1) {

   ...
   my $child = fork();

   if ($child > 0) {
     $children{$child} = 1;
   } elsif ($child == 0) {
     # do child work ...
     exit();
   } else {
     # handle the error
   }
}

即使在这种情况下，%children 的内容也可能无法反映实际活跃的孩子。

编辑 2： 我找到了this question，这几乎是同一个问题。我喜欢那里建议的解决方案。

Answer 1

在 UNIX 上，这不是竞争条件。这是处理fork() 的标准方式。当子进程退出时，其状态变为“终止”；它变成了zombie。在父进程调用wait 函数之一之前，它仍然在进程表中有一个条目。只有在那之后才真正删除了死进程。

即使父级设置自己忽略 SIGCHLD，它仍然不符合竞态条件；父母只会有一个不再有效的PID。在这种情况下，wait() 将返回 ECHILD。 但是设置 SIGCHLD 会释放子进程的 PID，可能导致父进程试图杀死一个不是子进程的进程。

在没有fork 调用的Windows 上，它是通过在perl 进程中创建一个线程来模拟的。见perlfork。我对 Windows 的了解不够多，无法判断这是否会导致竞争条件，但我怀疑不会。