如何使用pid_t在Linux系統中進行進程管理

一、pid_t概述

在Linux系統中，每一個進程都會擁有一個唯一的進程ID（PID）來標識自己。PID是一個數字，用於唯一識別一個正在運行的進程。PID也可以用於進程之間的相互通信。在Linux系統中，pid_t是一個數據類型，用於存儲PID的值。

在C語言中，pid_t被定義在頭文件中。其數據範圍是-2147483648到2147483647，可以存儲任意一個進程的PID值。

pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);

二、獲取進程ID和父進程ID

可以使用getpid()函數獲取當前進程的PID值，使用getppid()函數獲取當前進程的父進程PID值。

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

int main(){
    pid_t pid, ppid;
    pid = getpid();
    ppid = getppid();
    printf("My process ID is %d\n", pid);
    printf("My parent process ID is %d\n", ppid);
    return 0;
}

運行上述代碼，將會輸出當前進程的PID值和父進程PID值。

三、創建和管理子進程

在Linux系統中，一個進程可以通過fork()系統調用創建一個子進程。fork()會在當前進程的地址空間中複製一份，但是子進程會從fork()之後的代碼開始執行。除了PID不同之外，子進程和父進程是完全獨立的進程。

以下是fork()函數的原型：

#include<unistd.h>

pid_t fork(void);

在父進程中，fork()的返回值是新創建進程的PID；在子進程中，fork()的返回值是0。如果fork()返回-1，則表示創建新進程失敗。

四、進程等待和退出

使用wait()函數可以使父進程等待子進程的退出。在子進程結束時，會返回一個退出狀態碼。如果父進程在子進程退出之前先執行結束，子進程就會成為一個殭屍進程。為了避免這種情況，我們可以使用wait()來等待子進程結束。

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

int main()
{
    pid_t pid;
    int status;

    pid=fork();//創建子進程
    if(pid==-1){
        perror("fork");    
        exit(1);
    }else if(pid==0){ // 子進程執行
        printf("This is child process with pid %d\n",getpid());
        exit(0);
    }else{ // 父進程執行
        printf("This is parent process with pid %d\n",getpid());
        wait(&status);  // 等待子進程結束
        printf("The child process with pid %d exited with status %d.\n",pid, WEXITSTATUS(status));//獲取子進程退出狀態碼
    }

    return 0;
}

五、進程的信號處理

進程可以通過信號來通知其他進程發生了某個事件。例如，向進程發送SIGKILL信號將殺死該進程。可以使用signal()函數來設置信號的處理方式。

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

void signal_handler(int signum)
{
    printf("Received signal %d\n", signum);
}

int main()
{
    signal(SIGINT, signal_handler);//設置SIGINT信號的處理方式
    while(1){
        printf("Waiting for signal...\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

運行上述代碼，在運行過程中按下Ctrl+C的組合鍵，將會觸發SIGINT信號的處理方式，輸出”Received signal 2″。