Linux 进程终止
引言
在操作系统中，进程是程序的执行实例，而理解进程的终止机制对开发者和系统管理员至关重要
1. 正常终止
1.1 在 main() 函数中使用 return 语句
最常见的进程正常终止方式是通过 main() 函数中的 return 语句。当 main() 函数执行完毕时，进程会正常退出并将状态返回给操作系统。
代码示例：
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, world!\n");
return 0; // 正常终止进程
}
- 退出状态：通常是 0（表示成功终止）
1.2 调用 exit() 函数
exit() 函数用于在程序执行过程中主动终止进程。它可以在任何位置调用，而不仅仅是 main() 函数结束时。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
printf("This is a program that will exit now.\n");
exit(0); // 正常终止进程
}
- 退出状态：作为参数传递，通常是 0（表示成功终止）
1.3 使用 _exit() 或 Exit() 函数
在某些情况下，exit() 会执行一些缓冲区清理工作。若需要直接终止进程并跳过清理操作，可以使用 _exit() 或 Exit()。
代码示例：
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
write(1, "This will call _exit() directly.\n", 33);
_exit(0); // 直接终止进程，不执行缓冲区刷新等清理工作
}
疑问：_exit() 和 Exit() 的应用场景是什么？
这两个函数的特点是直接结束进程，跳过缓冲区刷新和清理工作。通常用于以下场景：
- 在多线程程序中，子线程可以通过
_exit()或Exit()直接退出，而不需要执行 I/O 刷新等清理任务。 - 在进程需要紧急退出时，例如遇到严重错误或崩溃，使用
_exit()或Exit()可以避免因执行清理操作导致的额外延迟。
1.4 最后一个线程退出时终止进程
在多线程程序中，整个进程的终止通常由最后一个线程退出时触发。可以通过主线程的返回或者调用 pthread_exit() 来实现。
代码示例：
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void* thread_func(void* arg) {
printf("Thread started\n");
pthread_exit(NULL); // 线程退出
}
int main() {
pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);
pthread_join(thread, NULL); // 等待线程结束
printf("Main thread ends\n");
return 0;
}
2. 异常终止
2.1 调用 abort() 函数
进程在遇到异常情况时，可能会进行异常终止。最直接的方式是调用 abort() 函数，该函数会立即终止进程，并产生核心转储文件。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
printf("This will abort the program.\n");
abort(); // 异常终止进程
return 0; // 不会执行到这里
}
2.2 接收到信号
进程还可以因为收到信号而终止。常见的信号包括 SIGKILL 和 SIGTERM，它们会通知进程停止运行。进程的信号处理方式决定了它是正常终止还是异常终止。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
void sig_handler(int sig) {
printf("Received signal %d\n", sig);
_exit(0); // 接收到信号时终止进程
}
int main() {
signal(SIGINT, sig_handler); // 捕获 SIGINT 信号（Ctrl+C）
while(1) {
printf("Running... Press Ctrl+C to terminate\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
2.3 父进程终止子进程
有时，进程会被父进程终止。当子进程出现错误或不再需要时，父进程可以发送终止信号，或者直接通过调用 exit() 终止它。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) { // 子进程
printf("Child process running...\n");
sleep(2); // 模拟子进程运行
printf("Child process terminating...\n");
exit(0); // 子进程正常退出
} else { // 父进程
wait(NULL); // 父进程等待子进程终止
printf("Parent process terminating...\n");
exit(0); // 父进程退出
}
return 0;
}
3. 检查进程的终止状态
当一个进程终止后，我们通常需要查看其退出状态，以判断它是成功终止还是遇到了错误。可以通过 shell 命令来查看进程的退出状态。
3.1 在 Shell 中查看状态
在类 Unix 系统中，可以使用 echo $? 命令来查看最近执行的命令的退出状态。这将返回进程的退出码。
$ ./my_program
$ echo $?
0 # 0 表示程序成功终止
4. atexit() 函数：注册退出函数
在 Linux 中，我们还可以使用 atexit() 函数来注册当进程退出时自动调用的函数。最多可以注册 32 个退出函数。这些函数将在程序终止时反向调用，非常适合用于释放资源、保存数据等清理操作。
代码示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void cleanup() {
printf("Cleanup function called during exit\n");
}
int main() {
atexit(cleanup); // 注册退出时调用的函数
printf("Program is running...\n");
return 0; // 退出时会调用 cleanup 函数
}
5. exit(), _exit() 和 Exit() 的区别
尽管 exit()、_exit() 和 Exit() 都用于终止进程，但它们之间有一些显著的区别，尤其是在执行清理工作方面。下面是它们的简要对比：
exit()：执行标准的清理工作（例如刷新 I/O 缓冲区），然后终止进程。_exit()：直接终止进程，不执行标准清理工作。Exit()：与_exit()类似，但通常用于多线程程序中，可以直接退出而不执行清理工作。