为什么存在僵尸进程？

Question

维基百科说“一个终止但从未被其父进程等待的子进程成为僵尸进程。”我运行这个程序：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    pid_t pid, ppid;
    printf("Hello World1\n");
    pid=fork();
    if(pid==0)
    {
        exit(0);    
    }
    else
    {
        while(1)
        {
        printf("I am the parent\n");
        printf("The PID of parent is %d\n",getpid());
        printf("The PID of parent of parent is %d\n",getppid());        
        sleep(2);
        }
    }
}

这会创建一个僵尸进程，但是我不明白为什么这里会创建一个僵尸进程？

程序的输出是

Hello World1
I am the parent
The PID of parent is 3267
The PID of parent of parent is 2456
I am the parent
The PID of parent is 3267
The PID of parent of parent is 2456
I am the parent
....
.....

但是为什么在这种情况下“子进程终止但没有被其父进程等待”？

Answer 1

在您的代码中，zombie 是在 exit(0) 上创建的（带有下方箭头的注释）：

pid=fork();
if (pid==0) {
    exit(0);  // <--- zombie is created on here
} else {
    // some parent code ...
}

为什么？因为你从来没有waited。当调用waitpid(pid) 时，它会返回有关进程的事后信息，例如它的退出代码。不幸的是，当进程退出时，内核不能仅仅处理这个进程入口，否则返回码将会丢失。所以它会等待有人在上面wait，并留下这个进程条目，即使它除了进程表中的条目之外并没有真正占用任何内存——这正是所谓的僵尸。

您几乎没有办法避免制造僵尸：

1. 在父进程的某处添加waitpid()。例如，这样做会有所帮助：

   pid=fork();
   if (pid==0) {
       exit(0);    
   } else {
       waitpid(pid);  // <--- this call reaps zombie
       // some parent code ...
   }
   

2. 执行 double fork() 以获得孙子并在孙子还活着的时候退出子。如果他们的父母（我们的孩子）去世，孙辈将被init 自动收养，这意味着如果孙辈去世，它将由init 自动waited on。换句话说，你需要做这样的事情：

   pid=fork();
   if (pid==0) {
       // child
       if (fork()==0) {
           // grandchild
           sleep(1); // sleep a bit to let child die first
           exit(0);  // grandchild exits, no zombie (adopted by init)
       }
       exit(0);      // child dies first
   } else {
        waitpid(pid);  // still need to wait on child to avoid it zombified
        // some parent code ...
   }
   

3. 明确忽略父级中的 SIGCHLD 信号。当孩子死亡时，父母会收到SIGCHLD 信号，让它对孩子的死亡做出反应。您可以在收到此信号后调用waitpid()，或者您可以安装显式忽略信号处理程序（使用signal() 或sigaction()），这将确保孩子不会变成僵尸。换句话说，是这样的：

   signal(SIGCHLD, SIG_IGN); // <-- ignore child fate, don't let it become zombie
   pid=fork();
   if (pid==0) {
       exit(0); // <--- zombie should NOT be created here
   } else {
        // some parent code ...
   }