wait & waitpid 有什么用

2021.4.6 字节实习一面，面试官在考察我操作系统知识时，在我回答“父进程调用 wait 可以防止子进程僵尸进程出现” 后，追问我 “那操作系统为什么要这么设计，而不是在子进程退出之后就直接将其视为退出，而不是僵尸进程”。当时没答出来，面试结束后我查阅了相关的资料，对 wait 有了进一步的了解。

曾经在学习《Unix系统编程》的时候接触到 wait 和 waitpid 的概念，并且还做了笔记，只不过当时对这两个系统调用的理解还不是很深。

wait 的作用是给父进程监听子进程状态的改变的：

进程被 terminate
进程被 suspend
进程从 suspend 中恢复

对于 terminate 的情况，执行 wait 可以让系统释放子进程的相关资源，否则子进程就会变成僵尸状态。当一个进程成为僵尸状态时，内核会存储该进程的一些信息，如 PID、终止状态、资源使用信息。这是为了等待父进程晚些时候执行 wait 来获取子进程的状态。如果这个父进程提前退出，则 init 进程会负责起执行 wait 的责任。

也就是说，一个进程可能会经历僵尸状态，时间长短取决于父进程调用 wait 是否及时。当父进程退出之后，一个僵尸进程会变成孤儿进程，由 init 来执行 wait。由于僵尸进程已经退出，所以无法 kill 掉。

总之一句话，wait & waitpid 可以让父进程获取子进程的状态变化，在获知子进程退出状态后，系统内核会回收子进程的相关资源。

下面是一个测试，子进程退出后，父进程未调用 wait 回收

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

int main()
{
   pid_t cpid, w;
  cpid = fork();
  if (cpid == 0)
  {
    printf("Child PID is %ld\n", (long)getpid());
  }
  else
  {
    pause();
  }
}

可以看到，[a.out] 为 Z 状态

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 4938 14758 14758 14758 pts/0    28627 Ss       0   0:00              |       |   \_ /bin/bash
14758 28627 28627 14758 pts/0    28627 S+       0   0:00              |       |   |   \_ ./a.out
28627 28628 28627 14758 pts/0    28627 Z+       0   0:00              |       |   |       \_ [a.out] <defunct>

Schwarzeni