Ubuntu中僵尸进程是如何产生的 - 问答

在Ubuntu和其他类Unix系统中，僵尸进程（Zombie Process）是一种已经结束运行但尚未被其父进程回收资源的进程。僵尸进程的产生通常有以下几种情况：

1. 父进程未正确处理子进程退出

当一个子进程结束时，操作系统会将其状态设置为EXIT_ZOMBIE，并通知其父进程。如果父进程没有调用wait()或waitpid()函数来读取子进程的退出状态，子进程就会变成僵尸进程。

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

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        printf("Child process exiting...\n");
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        printf("Parent process waiting for child...\n");
        // 父进程没有调用wait()或waitpid()
        sleep(10);
    } else {
        // fork失败
        perror("fork");
        exit(1);
    }
    return 0;
}

2. 父进程过早退出

如果父进程在子进程结束之前退出，并且没有正确地重新父化（reparenting）子进程，子进程也会变成僵尸进程。通常，init进程（PID为1）会自动接管这些僵尸进程。

3. 父进程崩溃或被杀死

如果父进程因为某种原因崩溃或被杀死，而子进程还在运行，那么子进程将失去其父进程，变成僵尸进程。

4. 多线程程序中的线程退出

在多线程程序中，如果主线程退出而没有正确地等待其他线程结束，这些线程可能会变成僵尸进程。

如何避免僵尸进程

正确处理子进程退出：在父进程中调用wait()或waitpid()函数来读取子进程的退出状态。
使用信号处理：在父进程中设置信号处理函数来处理子进程退出信号（SIGCHLD），并在信号处理函数中调用wait()或waitpid()。
使用fork()和exec()组合：在子进程中调用exec()系列函数来替换当前进程映像，这样子进程就不会再有退出状态需要父进程处理。

示例代码：正确处理子进程退出

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

void sigchld_handler(int s) {
    while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    pid_t pid;

    // 设置SIGCHLD信号处理函数
    sa.sa_handler = sigchld_handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    if (sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        exit(1);
    }

    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        printf("Child process exiting...\n");
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        printf("Parent process waiting for child...\n");
        while (1) {
            sleep(1);
        }
    } else {
        // fork失败
        perror("fork");
        exit(1);
    }
    return 0;
}

通过上述方法，可以有效地避免僵尸进程的产生。

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