UNIX(进程间通信)：03---僵尸进程

僵尸进程

僵尸进程是指一个已经终止、但是其父进程尚未对其进行善后处理获取终止进程的有关信息的进程，这个进程被称为“僵尸进程”(zombie)。

怎样产生僵尸进程

一个进程在调用exit命令结束自己的生命的时候，其实它并没有真正的被销毁，而是留下一个称为僵尸进程（Zombie）的数据结构（系统调用exit， 它的作用是使进程退出，但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程，并不能将其完全销毁）。

在Linux进程的状态中，僵尸进程是非常特殊的一种，它已经放弃了几乎所有内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，仅仅在进程列表中保留一个位 置，记载该进程的退出状态等信息供其他进程收集。除此之外，僵尸进程不再占有任何内存空间。它需要它的父进程来为它收尸，如果他的父进程没安装 SIGCHLD 信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态，如果这时父进程结束了， 那么init进程自动会接手这个子进程，为它收尸，它还是能被清除的。但是如果如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是 为什么系统中有时会有很多的僵尸进程。

怎么查看僵尸进程

利用命令ps，可以看到有父进程ID为1的进程是孤儿进程；s(state)状态为Z的是僵尸进程。

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

int main()
{
        //先创建一个子进程
        pid_t pid = fork();
        if (pid == 0)
        {
        //child
                printf("child pid=%d ppid=%d\n", getpid(), getppid());
                sleep(5);
                exit(1); //让子进程睡5秒后
        }
        else if (pid > 0)
        {
        //parent
                while (1)
                {
                        printf("parent pid=%d ppid=%d\n", getpid(), getppid());
                        sleep(1);
                }
        }
}

编译后生成zombie二进制文件，linux下监控：

大家可以看到第二个子进程已经变成僵尸进程了(Z+)

僵尸进程的危害

由于子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程，即父进程永远无法预测子进程 到底什么时候结束. 那么会不会因为父进程太忙来不及wait子进程，或者说不知道 子进程什么时候结束，而丢失子进程结束时的状态信息呢? 不会。因为UNⅨ提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息， 就可以得到。这种机制就是：在每个进程退出的时候，内核释放该进程所有的资源，包括打开的文件，占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息（包括进程号the process ID，退出状态the termination status of the process，运行时间the amount of CPU time taken by the process等）。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放. 但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话，那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵尸进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程.

怎样来清除僵尸进程

1. 改写父进程，在子进程死后要为它收尸。具体做法是接管SIGCHLD信号。子进程死后， 会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程收到此信号后，执行 waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理：就算父进程没有调用wait，内核也会向它发送SIGCHLD消息，尽管对的默认处理是忽略， 如果想响应这个消息，可以设置一个处理函数。
2. 把父进程杀掉。父进程死后，僵尸进程成为"孤儿进程"，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程，关机或重启后所有僵尸进程都会消失。

避免僵尸进程的方法

⒈父进程通过wait和waitpid等函数等待子进程结束，这会导致父进程挂起。

⒉ 如果父进程很忙，那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler，因为子进程结束后， 父进程会收到该信号，可以在handler中调用wait回收。

⒊ 如果父进程不关心子进程什么时候结束，那么可以用signal（SIGCHLD,SIG_IGN） 通知内核，自己对子进程的结束不感兴趣，那么子进程结束后，内核会回收， 并不再给父进程发送信号。

⒋ 还有一些技巧，就是fork两次，父进程fork一个子进程，然后继续工作，子进程fork一 个孙进程后退出，那么孙进程被init接管，孙进程结束后，init会回收。不过子进程的回收 还要自己做。