exit耗时高

背景：程序退出发现被强制退出，而不是正常的退出。正常退出是发送15信号，而异常退出是发送信号9，强制退出。退出机制是先发送信号15，然后6s内没有退出完成，会发送信号9。通过查看退出流程，是将初始化申请的内存，资源全部释放掉。最后通过exit退出。通过加打印看到exit退出耗时高。去查看退出函数还有_exit退出耗时底。
原因是exit退出会先进入清理注册回调，刷新打开的文件缓冲区，关闭打开的文件描述符，最后调用_exit退出。_exit是直接退出。

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

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>

long long get_time_us() {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    return tv.tv_sec * 1000000LL + tv.tv_usec;
}
// 清理函数
void cleanup() {
    printf("Cleanup function called.\n");
}

// 测试 exit() 的耗时
void test_exit() {
    long long start;

    // 注册清理函数
    atexit(cleanup);

    printf("Testing exit()...\n");
    start = get_time_us();
    printf("This is a test for exit().\n"); // 输出到缓冲区
    fflush(stdout); // 确保缓冲区刷新
    exit(0); // 调用 exit()，会刷新缓冲区并执行清理
}

// 测试 _exit() 的耗时
void test__exit() {
    long long start;

    printf("Testing _exit()...\n");
    start = get_time_us();
    printf("This is a test for _exit().\n"); // 输出到缓冲区
    _exit(0); // 调用 _exit()，不会刷新缓冲区，也不会执行清理
}

int main() {
    pid_t pid;
    int status;
    long long start, end;

    // 测试 exit()
    printf("Starting exit() test...\n");
    start = get_time_us();
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        test_exit(); // 子进程调用 exit()
    } else {
        waitpid(pid, &status, 0); // 等待子进程退出
        end = get_time_us();
        printf("Time taken by exit(): %lld us\n", end - start);
    }

    // 测试 _exit()
    printf("Starting _exit() test...\n");
    start = get_time_us();
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        test__exit(); // 子进程调用 _exit()
    } else {
        waitpid(pid, &status, 0); // 等待子进程退出
        end = get_time_us();
        printf("Time taken by _exit(): %lld us\n", end - start);
    }

    return 0;
}

/*
环境：https://www.onlinegdb.com/
Starting exit() test...
Testing exit()...
This is a test for exit().
Cleanup function called.
Time taken by exit(): 276 us
Starting _exit() test...
Testing _exit()...
This is a test for _exit().
Time taken by _exit(): 182 us

`_exit()` 比 `exit()` 耗时低的原因在于它们的功能和执行过程不同：

*/

_exit() 比 exit() 耗时低的原因在于它们的功能和执行过程不同：

1. exit() 的行为

• 清理工作：
  • 调用所有通过 atexit() 注册的清理函数（如 cleanup()）。
  • 刷新所有打开的文件缓冲区（确保缓冲区中的数据写入文件）。
  • 关闭所有打开的文件描述符。
• 系统调用：
  • 在完成上述清理工作后，exit() 最终会调用 _exit() 来终止进程。

由于 exit() 需要执行额外的清理工作，因此耗时更长。

2. _exit() 的行为

• 直接终止：
  • _exit() 是一个系统调用，它直接终止进程。
  • 不执行任何清理工作：
    • 不调用通过 atexit() 注册的清理函数。
    • 不刷新文件缓冲区。
    • 不关闭文件描述符。
• 更快：
  • 因为 _exit() 跳过了所有清理步骤，直接让操作系统回收资源，所以执行速度更快。

3. 实验结果分析

在您的实验中：

• exit() 耗时：276 微秒。
• _exit() 耗时：182 微秒。

这表明 exit() 的清理工作（如调用 cleanup() 和刷新缓冲区）增加了额外的时间开销。

4. 影响耗时的因素

以下因素可能会影响 exit() 和 _exit() 的耗时差异：

1. 清理函数的复杂度：
   • 如果通过 atexit() 注册了多个清理函数，exit() 的耗时会进一步增加。
2. 文件缓冲区大小：
   • 如果有大量数据需要刷新到文件，exit() 的耗时会显著增加。
3. 系统性能：
   • 系统的 I/O 性能和进程管理效率也会影响耗时。

5. 总结

• exit() 慢：因为它执行了清理工作（如调用清理函数和刷新缓冲区）。
• _exit() 快：因为它直接终止进程，跳过了所有清理步骤。
• 在子进程中，通常推荐使用 _exit()，以避免重复清理父进程的资源。