wait、waitpid的作用：

当一个进程正常或异常终止时，内核就向其父进程发送SIGCHLD信号。因为子进程终止是个异步事件(这可以在父进程运行的任何时候发生)，所以这种信号也是内核向父进程发的异步通知。
父进程可以忽略该信号，或者提供一个该信号发生时即被调用执行的函数 (信号处理程序)。对于这种信号的系统默认动作是忽略它
当父进程接收到子进程发来的SIGCHLD信号时，可调用wait、waitpid函数来接受子进程的终止状态

终止状态判断宏

概念：wait()、waitpid()的参数可以保存子进程的终止状态，#include<sys/wait.h>提供了4个互斥的宏，把终止状态当做宏参数，哪一个宏的值为真，就可选用其他宏来取得退出状态、信号编号等

WIFEXITED(status)	若为正常终止子进程返回的状态，则为真对于这种情况可执行WEXITSTATUS(status)取子进程传送给exit、_exit、_Exit参数的低8位
WIFSIGNALED(status)	若为异常终止子进程返回的状态，则为真（接到一个不捕捉的信号）对于这种情况，可执行WTERMSIG(status) 取使子进程终止的信号编号另外，有些实现（非Signle UNIX Specification）定义宏WCOREDUMP(status)，若已产生终止进程的core文件，则它返回真
WIFSTOPPED(status)	若为当前暂停子进程的返回的状态，则为真对于这种情况，可执行WSTOPSIG(status)获取使子进程暂停的信号编号
WIFCONTINUED(status)	若在作业控制暂停后已经继续的子进程返回了状态，则为真（POSIX.1的XSI扩展;仅用于waitpid）

一、wait()

#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *statloc);
//返回：成功返回子进程ID;出错，返回0/-1

1.wait的参数与返回值

参数：

一个int值，用来接受子进程的终止状态

返回值：

返回终止子进程的进程ID

注意事项:

wait()如果不关心子进程的终止状态，参数可以设置为NULL
因为返回值为子进程的进程ID，所以父进程就可以根据这个返回值来判断是哪个子进程终止的

2.wait的特点

如果一个进程没有任何子进程，若该进程调用wait()，则wait()立即出错返回
wait()调用被一个信号中断时，也可能返回另一种出错
如果父进程的子进程都还在运行时调用wait()，则父进程就处于阻塞，等待子进程终止并返回一个终止状态
如果父进程调用wait()，当任意一个子进程终止时，wait()就获得该子进程的终止状态立即返回

3.演示案例

wait()获取子进程终止状态，然后使用pr_exit打印终止状态的类型

#include<sys/wait.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void pr_exit(int exit)
{
    if (WIFEXITED(status))
        printf("normal termination, exit status = %d\n",WEXITSTATUS(status));
    else if (WIFSIGNALED(status))
        printf("abnormal termination, signal number = %d%s\n",WTERMSIG(status));

#ifdef WCOREDUMP
    WCOREDUMP(status) ? " (core file generated)" : "");
#else
    "");
#endif

    else if (WIFSTOPPED(status))
        printf("child stopped, signal number = %d\n",WSTOPSIG(status));
}

int main(void)
{
    pid_t pid;
    int status;

    if((pid=fork()<0){
        perror("fork error");
    }
    else if(pid==0)
        exit(7);
    if(wait(&status)!=pid)
        perror("wait error");
    pr_exit(status);

    if((pid=fork()<0){
            perror("fork error");
        }
    else if(pid==0)
        abort();
    if(wait(&status)!=pid)
        perror("wait error");
    pr_exit(status);

    if((pid=fork()<0){
        perror("fork error");
     }
    else if(pid==0)
        status /=0;
    if(wait(&status)!=pid)
        perror("wait error");
    pr_exit(status);

    return 0;
}

运行结果：

二、waitpid()

#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *statloc, int options);
//返回：成功返回子进程ID;出错，返回0/-1

1.与wait()的不同之处

父进程调用wait()，当任意一个子进程终止时，wait()就获得该子进程的终止状态立即返回。因此用来等待指定的子进程。早起的UNIX必须调用wait()，然后将其返回的进程ID和所期望的进程ID相比较，直至等待到特定的进程时才获取相关信息，比较麻烦
waitpid()提供等待指定子进程的功能

2.参数

参数1：

pid== -1：等待任一子进程。于是在这一功能方面waitpid与wait等效

pid>0：等待其进程ID与pid相等的子进程

pid==0：等待其组ID等于调用进程的组ID的任一子进程

pi <-1：等待其组ID等于pid 的绝对值的任一子进程

参数2：

存放子进程的终止状态

参数3：

options参数使我们能进一步控制waitpid的操作。此参数或者是0，或者是下表中常数的按位或运算的结果

WCONTINUED 若实现支持作业控制，那么由pid指定的任一子进程在停止后已经继续，但其状态尚未报告，则返回其状态（POSIX.1的XSI扩展）

WNOHANG 若由pid指定的子进程并不是立即可用的，则waitpid不阻塞，此时其返回值为0

WUNTRACED 若某实现支持作业控制，而由pid指定的任一子进程已处于停止状态，并且其状态自停止依赖还未报告过，则返回其状态，WIFSTOPPED宏确定返回值是否对应于一个停止的子进程

3.特点

对于waitpid，如果指定的进程或进程组不存在，或者参数pid指定的进程不是调用进程的子进程，都可能出错
相对于wiat()，waitpid提供了一个wait的非阻塞版本，有时候希望获取一个子进程的状态，但不想阻塞
waitpid通过WUNTRACED、WCONTINUED选项支持作业控制

4.演示案例

代码注释：我们不想等待子进程终止，也不希望第一个子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的诀窍是调用fork两次
第二个子进程调用sleep以保证在打印父进程ID时，第一个子进程已终止
在fork之后，父、子进程都可以继续执行，并且无法预知哪一个会先执行。在fork之后，如果不使第2个子进程休眠，那么它可能比其父进程先执行，于是它先打印的父进程ID将是创建它的父进程，而不是init进程

#include<sys/wait.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{
    pid_t pid;
    if ((pid = fork()) < 0) {
        perror("fork error");
    } 
    else if (pid == 0) /* first child */
    { 
        if ((pid = fork()) < 0)
            perror("fork error");
        else if (pid > 0)
            exit(0);

        sleep(2);
        printf("second child, parent pid = %ld\n", (long)getppid());
        exit(0);
    }
    if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid) /* wait for first child */
        perror("waitpid error");

    exit(0);
}

运行结果：

当原先的进程（也就是exec本程序的进程）终止时，shell打印其命令行指示符：因为主进程通过waitpid等待的是第一个子进程，第一个子进程比第二个父进程先结束，所以当第一个子进程结束时，父进程通过waitpid接收到终止状态也接着结束了。所以程序结束先打印命令行提示符（因为主进程结束了）

当打印完命令行提示符之后：后面的语句再打印出来，因为第二个子进程被init接管了，最后执行打印，并且会让你再按一下回车结束

三、waitid()

#include <sys/wait.h>
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);
//返回值：成功返回0;出错，返回-1

1.功能

与waitpid相似，waitid允许一个进程指定要等待的子进程，但它使用两个单独的参数表示要等待的子进程所属的类型，而不是将此与进程ID或进程组ID组合成一个参数。
id参数的作用域idtype的值相关

2.参数

参数1：

P_PID 等待一特定进程，id包含要等待子进程的进程ID

P_PGID 等待一特定进程组的任一子进程;id包含要等待子进程的进程组ID

P_ALL 等待任一子进程;忽略id

参数2：

参数3：指向siginfo结构的指针。该结构包含了造成子进程状态改变有关信号的详细信息

参数4：

下面各标志的按位或运算，指示调用者关注哪些状态变化

WCONTINUED、WEXITED、WSTOPPED这3个常量之一必须在options参数中指定

WCONTINUED 等待一进程，它以前曾被停止，此后又已继续，但其状态尚未报告

WEXITED 等待已退出的进程

WNOHANG 如无可用的子进程退出状态，立即返回而非阻塞

WNOWAIT 不破坏子进程退出状态。该子进程退出状态可由后续的wait、waitid、waitpid调用取得

WSTOPPED 等待一进程，它已经停止，但其状态尚未报告

3.注意事项

Linux 3.2.0、Mac OS X 10.6.8、Solaris 10支持waitid。Mac OS X 10.6.8并没有设置siginfo结构中的所有信息

四、wait3()、wait4()

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
pid_t wait3(int *statloc, int options, struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid, int *statloc, int options, struct rusage *rusage);

//返回值：成功返回进程ID。出错，返回-1

1.功能

大多数UNIX系统提供了另外两个函数wait3和wait4。这两个函数是从UNIX系统的BSD分支延袭下来的。它们提供的功能比POSIX.函数wait和waitpid、waitod所提供的分别要多一个，这与附加参数rusage有关。该参数要求内核返回由终止进程及其所有子进程使用的资源概况
资源信息包括用户CPU时间总量、系统CPU时间总量、缺页次数、接收到信号的次数等

2.注意事项

有关细节请参阅getrusage(2)手册页。这些资源信息只包括终止子进程，并不包括处于停止状态的子进程（这种资源信息与7.11节中所述的资源限制不同）

3.列出了各个wait函数所支持的不同的参数

Linux(编程-进程基础):09:---进程等待（wait、waitpid、waitid、wait3、wait4）

一、wait()

二、waitpid()

三、waitid()

四、wait3()、wait4()

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WCONTINUED	若实现支持作业控制，那么由pid指定的任一子进程在停止后已经继续，但其状态尚未报告，则返回其状态（POSIX.1的XSI扩展）
WNOHANG	若由pid指定的子进程并不是立即可用的，则waitpid不阻塞，此时其返回值为0
WUNTRACED	若某实现支持作业控制，而由pid指定的任一子进程已处于停止状态，并且其状态自停止依赖还未报告过，则返回其状态，WIFSTOPPED宏确定返回值是否对应于一个停止的子进程

P_PID	等待一特定进程，id包含要等待子进程的进程ID
P_PGID	等待一特定进程组的任一子进程;id包含要等待子进程的进程组ID
P_ALL	等待任一子进程;忽略id

WCONTINUED	等待一进程，它以前曾被停止，此后又已继续，但其状态尚未报告
WEXITED	等待已退出的进程
WNOHANG	如无可用的子进程退出状态，立即返回而非阻塞
WNOWAIT	不破坏子进程退出状态。该子进程退出状态可由后续的wait、waitid、waitpid调用取得
WSTOPPED	等待一进程，它已经停止，但其状态尚未报告