C语言中的僵尸和孤立进程

什么是僵尸进程？

在C语言中，当一个子进程结束执行，但父进程没有调用wait或waitpid来获得子进程的终止状态时，子进程的进程控制块(PCB)仍然存放在系统进程表中，此时的子进程就成为了僵尸进程。

僵尸进程并不会占用太多系统资源，但是如果它们过多的积累，会导致系统进程表中的空间不足，影响系统的正常运行。

如何避免僵尸进程？

正确处理子进程的终止状态可以避免僵尸进程的产生。在C语言中，可以使用wait或waitpid函数（头文件为<sys/wait.h>）来获取子进程的终止状态。

wait函数会阻塞调用进程，直到有子进程退出，并返回子进程的pid，因此需要在父进程中使用。

waitpid函数可以指定某个子进程（需要根据pid来指定）或指定等待状态（需要根据options参数指定）等条件来获得子进程的终止状态，具有更高的灵活性。

什么是孤立进程？

在C语言中，如果一个进程（通常是父进程）在调用fork生成一个子进程后，立即退出了，那么这个子进程就会成为孤立进程。

孤立进程并没有父进程来管理它，因此需要依靠init进程来管理和结束它们的生命周期。

如何避免孤立进程？

避免孤立进程最好的方法是在fork之前调用一个无限循环的提供等待时间的进程，让它一直运行，直到子进程完成后终止。

代码示例

避免僵尸进程

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

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程的执行部分
        sleep(3);
        return 0;
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程的执行部分
        int status;
        wait(&status); // 等待子进程结束
        printf("子进程结束，结束状态为：%d\n", status);
        return 0;
    } else {
        printf("fork失败！\n");
        return -1;
    }
}

避免孤立进程

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程的执行部分
        sleep(3);
        return 0;
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程的执行部分
        while (1) {
            sleep(1);
        }
        return 0;
    } else {
        printf("fork失败！\n");
        return -1;
    }
}

注意：以上代码并不完整，仅供参考。实际运行时需要根据自己的需要进行修改。