进程同步：wait()和waitpid()函数

当父进程在子进程退出之前退出，子进程就变成孤儿进程。此时子进程会被init进程收养，之后由init进程代替原来的父进程完成状态收集工作。

僵尸进程几乎放弃了退出前占用的所有内存资源，只在进程列表中保留一个位置，记载进程的退出状态码等信息共父进程收集。若父进程未回收，子进程将一直处于僵尸状态。

功能：调用wait()函数的进程会被挂起， 进入阻塞状态，直到wait()捕捉到僵尸子进程并回收该子进程的资源，若没有僵尸子进程，wait()函数则会让进程一直处于阻塞状态。
若当前由多个进程， 只需要捕捉到一个僵尸子进程， wait()函数就会返回并是进程恢复执行。
注： wait()函数在中

pid_t wait(int *status);
	

若子进程是其父进程的先决进程，调用wait()进程使进程同步。

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    pid_t tempPid, tempW;
    tempPid = fork();
    if (tempPid == -1){         //error
        perror("fork error.n");
        exit(1);
    }
    else if(tempPid == 0){          //child process
        sleep(3);
        printf("this is child process, pid = %d, ppid = %dn", getpid(), getppid());

    }
    else{                       //parent process
        tempW = wait(NULL);         // wait() returns child process's pid
        printf("Create a child process, pid = %d, ppid = %dn", tempW, getppid());
    }
    printf("finish!!n");
    return 0;
}

运行代码过后子进程睡眠了3秒才运行，父进程没有设置睡眠，但是父进程并没有先于子进程打印结果，而是等子进程执行完了被wait()回收了才运行。可以看出在此期间父进程处于阻塞状态。从程序中也可以看出调用成功后wait()的返回值为子进程的进程号。

wait()进程具有一定的局限性：若当前由多个子进程，那么该函数无法确保作为先决条件的子进程在父进程之前执行。我们应该如何解决这个问题呢？

waitpid() 函数很好地解决了这个问题。

waitpid()函数同样位于中。

pid_t waitpid(pid_t pid, int* status, int options);

参数说明：
pid:一般是进程的pid， 单也可以由其他的取值：
1.pid>0时，pid为指定等待的子进程的pid。
2.pid=-1时，waitpid()函数于wait()函数功能相同。
3.pid=0时，等待同一进程组的所有子进程。
4.pid<-1时，等待指定进程组中的任何子进程，进程组，id等于pid的绝对值。

options:提供控制waitpid()的选项，该选项是一个常量或由 | 链接的两个常量：
1.WONHANG: 即使进程没有终止，waitpid()也会立即返回，就是不会使父进程阻塞。
2.WUNTRACED: 如果子进程暂停执行，则waitpid()立即返回。
返回值说明：
1.调用正常返回子进程的pid。
2.调用出错返回-1.
3.当options的值为WONHANG时，但是没有已经退出的子进程可以收集，返回0。

waitpid()可以等待指定的子进程，也可以在父进程不阻塞的情况下获取子进程的状态。

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{   pid_t tempPid, tempW, tempP;
    tempPid = fork();
    if(tempPid == -1){
        perror("fork1 error.n");
        exit(1);
    }
    else if(tempPid == 0){
        sleep(5);       // 该进程睡眠5秒
        printf("Create the first child process, pid = %d, ppid = %dn", getpid(), getppid());
    }

    else{   
        tempP = tempPid;   // tempP 存放 第一个子进程的pid
        int i;
    
        for (i = 0; i<3; i++){   // 创建三个新的子进程
            if((tempPid = fork()) == 0){
                break;
            }
        }
        if(tempPid == -1){
            perror("fork errorn");
            exit(2);
        }
        else if(tempPid == 0){
            printf("child process, pid = %dn", getpid());
            exit(0);
        }
        else{
            tempW = waitpid(tempP, NULL, 0); // pid参数赋值为 第一个子进程的pid, 指定收集该进程
            if(tempW == tempP){  // 若收集成功，则waitpid()返回值为被回收进程的pid
                printf("Catch a child process:pid = %dn", tempW);

            }
            else{
                printf("wait error.n");
            }
        }

    }
    return 0;
}

由运行结果可知，回收到了第一个子进程。说明了waitpid()函数可以等待指定的子进程。

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{

    pid_t pid, pidw;
    pid = fork();
    if(pid == -1){
        perror("fork error.n");
        exit(1);
    }
    else if(pid == 0){
        sleep(3);
        printf("this is a process, pid = %d", getpid());
        exit(0);
    }
    else{
        do{
            pidw = waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
            if(pidw == 0){
                printf("no child exited.n");
                sleep(1);
            }
        }while(pidw == 0);
        if(pid == pidw){
            printf("Catch a child process, pid = %dn", pidw);
        }
        else{
            printf("waitpid error.n");
        }
    }
    return 0;
}

代码中给子进程设置了3的睡眠，但是后面的执行语句并没有因为子进程未被回收而停止执行，说明父进程没有被阻塞。可以看出，waitpid()可以在父进程不阻塞的情况下，获取子进程的状态。

僵尸进程虽然几乎不占用系统资源，但是它会占用系统的进程号，进程号是有限的，当进程太多时，僵尸进程可能会导致新的进程因为没有进程号而无法创建。
解决僵尸进程的方法是终止其父进程，由init进程代替回收。孤儿进程永远不会成为僵尸进程。