【Linux系统】Linux进程终止的N种方式

Linux系列

前言

进程终止是操作系统中，进程的一个重要阶段，他标志着进程生命周期的结束。在Linux下进程终止的方式有很多，接下来我会一一介绍。

一、进程终止的概念

进程终止是操作系统将正在运行的程序结束掉的过程。当进程终止时，操作系统会回收该进程所占用的系统资源，如内存空间、文件描述符、CPU资源等，确保系统资源高效的利用。

二、进程终止的场景

这里我们仅介绍常见的进程终止场景

总的来说会有下面三种退出场景：
1.代码运行完毕，结果正确
2.代码运行完毕，结果不正确
3.代码异常终止

三、进程终止的实现

我们结合相关代码，对上面的场景逐帧分析

3.1 程序退出码

在我们平时写的代码中，main函数内都会有依据return 0这表示着程序结束时返回0（不同的退出码代表不同的涵义），这个零就是我们所写程序的退出码，但是当我们所写的程序运行出错时，它往往会给我们返回一个非零值，这时什么意思呢？首先我们要知道程序退出码是干什么的：
程序退出码是程序终止时返回给操作系统的一个整数值，用于指示程序的执行结果。它的核心是为调用者提供清晰的状态反馈，以便后续处理。
更详细的内容我会在下文穿插介绍

3.2 运行完毕结果正常

return 终止进程

这是我们接触最多的一种方式：

  1 #include<stdio.h>
  2 int main()
  3 {
  4   printf("I am process...\n");                                                                                                    
  5   return 0;                                                                                                               
  6 } 

当我们执行这个程序后，我们只能看到程序运行的结果，程序退出码呢？其实程序退出码，返回是为了给他的父进程（这里的父进程就是bash命令行）查看的，父进程创建出子进程来执行程序时，它需要知道子进程执行的结果（如成功、错误等）程序退出码的作用就是反馈执行状态，通常退出码为零表示成功执行，而非零值，表示不同类型的错误。我们可以通过这个命令查看程序退出码:

echo $?

$?:保存的是最近一次进程退出时的退出码

exit终止进程

想了解更多可以通过man手册查看

exit（n）直接终止进程并返回一个指定的退出码，适用于需要立刻终止进程的场景：

  1 #include<stdio.h>  
  2 #include<stdlib.h>  
  3 #include<unistd.h>  
  4 void test()  
  5 {  
  6   printf("I am process...\n");  
  7   //int *ptr=(int*)malloc(1000*1000*4);  
  8   exit(11);
  9   printf("I am process...\n");                                                                               
 10 }                                                                                                            
 11 int main()                                                                                                   
 12 {                                                                                                            
 13   test();                                                                                                    
 14   return 0;                                                                                                  
 15 }         

可以看到当程序执行过，exit(11)后程序直接退出，并返回指定退出码，不再继续向下执行。
exit和return的区别
在主函数中两者是等价的，但是在多层函数调用中，return只表示当前所处函数调用完成，而exit
则会直接终止进程并返回程序退出码，当我们的程序在被调用的函数中出错时，我们就可以使用exit直接终止程序而不是使用return返回主函数再终止，在后面我会给出示例。

_exit终止进程

这个系统调用接口和exit用法一样，但是不同的是：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 void test()
  5 {
  6   printf("I am process...");                                                                                                      
  7   //int *ptr=(int*)malloc(1000*1000*4);
  8   _exit(11);
  9   printf("I am process...\n");
 10 }
 11 int main()
 12 {
 13   test();
 14   return 0;
 15 }

_exit在终止进程时，不会刷新缓冲区，而exit会帮助进程刷新缓冲区的资源
注：在测试这一点时打印函数不可以加\n，\n会帮助我们刷新缓冲区资源。

3.3 运行完毕结果异常

strerror 函数

在介绍程序退出码时我们说，不同的退出码对应着不同错误信息，那么我们该如何知道退出码对应的错误信息呢？在库函数中存在strerror函数可以帮助我们：
下面代码打印出0~5程序退出码，所对应的信息。

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 #include<string.h>
  5 int main()
  6 {
  7   int i=0;
  8   for(;i<=5;i++)
  9   {
 10     printf("%d->%s\n",i,strerror(i));                                                                                             
 11   }
 12   return 0;
 13 }

errno 全局变量

在C/C++中给我们提供了一个全局，当程序执行错误时，系统会将变量值修改为对应的错误码，并返回（程序退出码），我们可以配合strerror函数之间打印出对应的错误信息：

     1 #include<stdio.h>
    2 #include<stdlib.h>
    3 #include<unistd.h>
    4 #include<string.h>
    5 #include<errno.h>
    6 int main()
    7 {
    8   int *ptr=(int*)malloc(1000*1000*1000*4);
    9   if(ptr==NULL)
   10   {
   11     printf("malloc error,%d->%s\n",errno,strerror(errno));                                                                      
   12   }
   13   return 0;
   14 }

perror 函数

它就像一个简化版的strerror信息，可以直接输出错误描述，格式为：
用户自定义消息：错误描述

    1 #include<stdio.h>
    2 #include<stdlib.h>
    3 #include<unistd.h>
    4 #include<string.h>
    5 #include<errno.h>
    6 int main()
    7 {
    8   int *ptr=(int*)malloc(1000*1000*1000*4);
    9   if(ptr==NULL)
   10   {
   11     perror("malloc error:");                                                                                                    
   12   }                                                                          
   13   return 0;                                                                  
   14 }              

3.4 程序异常退出

这里的原因还是比较多的，今天我们先介绍kill，我们可以使用kill系统调用或命令强制终止进程：

kill命令

  1 #include<stdio.h>  
  2 #include<stdlib.h>  
  3 #include<unistd.h>  
  4 #include<string.h>  
  5 #include<errno.h>  
  6 int main()  
  7 {  
  8   printf("I am prcsess......\n");                                                                                                 
  9   sleep(100);                                                                                                              
 10   return 0;                                                                                                               
 11 }   

这个好像不太好演示......

kill系统调用

第二个参数对应的信号可以通过kill -l查看

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>                                                                                                                
  3 #include<signal.h>
  4 #include<unistd.h>
  5 int main()
  6 {
  7   pid_t id=fork();
  8   if(id==0)
  9   {
 10     while(1)
 11     {
 12 
 13        printf("I am child,pid:%d,ppid%d\n",getpid(),getppid());
 14        sleep(1);
 15     }
 16   }
 17   else if(id>0)
 18   {
 19     sleep(5);
 20     kill(id,SIGKILL);
 21   }
 22   else exit(1);
 23   return 0;
 24 }

总结

进程终止是我们在学习Linux系统部分比较重要的一节，本篇我们主要介绍了进程退出码的作用以及如何来获取使用它，这对我们高效的编程有很大的帮助。