fork 與殭屍程序

使用fork()函式派生出多個子程序來並行執行程式的不同**塊，是一種常用的程式設計泛型。特別是在網路程式設計中，父程序初始化後派生出指定數量的子程序，共同監聽網路埠並處理請求，從而達到擴容的目的。

但是，在使用fork()函式時若處理不當，很容易產生殭屍程序。根據unix系統的定義，殭屍程序是指子程序退出後，它的父程序沒有「等待」該子程序，這樣的子程序就會成為殭屍程序。何謂「等待」？殭屍程序的危害是什麼？以及要如何避免？這就是本文將要闡述的內容。

下面這段c語言**展示了fork()函式的使用方法：

// myfork.c
#include 
#include 
int main(int argc, char **argv)  else
if (pid == 0)  else 
}}

呼叫fork()函式後，系統會將當前程序的絕大部分資源拷貝乙份（其中的copy-on-write技術這裡不詳述），該函式的返回值有三種情況，分別是：

讓我們編譯執行這段程式，並檢視程序表：

$ gcc myfork.c -o myfork && ./myfork $ ps -ef | grep fork vagrant 14860 2748 006:09 pts/0 00:00:00 ./myfork vagrant 14861 14860 006:09 pts/0 00:00:00 [myfork] vagrant 14864 14860 006:09 pts/0 00:00:00 [myfork] vagrant 14877 14860 006:09 pts/0 00:00:00 [myfork] vagrant 14879 2784 006:09 pts/1

00:00:00 grep fork

可以看到子程序建立成功了，程序號也有對應關係。但是每個子程序後面都跟有「defunct」標識，即表示該程序是乙個殭屍程序。

這段程式會每五秒建立乙個新的子程序，如果不加以**，那就會佔滿程序表，使得系統無法再建立程序。這也是殭屍程序最大的危害。

我們對上面這段程式稍加修改：

pid_t pid = fork();
if (pid > 0)  else ...

編譯執行後會發現程序表中不再出現defunct程序了，即子程序已被完全**。因此上文中的「等待」指的是主程序等待子程序結束，獲取子程序的結束狀態資訊，這時核心才會**子程序。

除了通過「等待」來**子程序，主程序退出也會**子程序。這是因為主程序退出後，init程序（pid=1）會接管這些殭屍程序，該程序一定會呼叫wait()函式（或其他類似函式），從而保證殭屍程序得以**。

通常，父程序不會始終處於等待狀態，它還需要執行其它**，因此「等待」的工作會使用訊號機制來完成。

在子程序終止時，核心會傳送sigchld訊號給父程序，因此父程序可以新增訊號處理函式，並在該函式中呼叫wait()函式，以防止殭屍程序的產生。

// myfork2.c
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
void signal_handler(int signo) 
}}void mysleep(int sec) 
}int main(int argc, char **argv)  else
if (pid == 0)  else 
}}

**執行結果：

$ gcc myfork2.c -o myfork2 && ./myfork2 child pid 17422 sigchld pid 17422 child pid 17423

sigchld pid 17423

其中，signal()用於註冊訊號處理函式，該處理函式接收乙個signo引數，用來標識訊號的型別。

waitpid()的功能和wait()類似，但提供了額外的選項（wait(null)等價於waitpid(-1, null, 0)）。如，wait()函式是阻塞的，而waitpid()提供了wnohang選項，呼叫後會立刻返回，可根據返回值判斷等待結果。

此外，我們在訊號處理中使用了乙個迴圈體，不斷呼叫waitpid()，直到失敗為止。那是因為在系統繁忙時，訊號可能會被合併，即兩個子程序結束只會傳送一次sigchld訊號，如果只wait()一次，就會產生殭屍程序。

最後，由於預設的sleep()函式會在接收到訊號時立即返回，因此為了方便演示，這裡定義了mysleep()函式。

除了在sigchld訊號處理函式中呼叫wait()來避免產生殭屍程序，我們還可以選擇忽略sigchld訊號，告知作業系統父程序不關心子程序的退出狀態，可以直接清理。

signal(sigchld, sig_ign);

但需要注意的是，在部分bsd系統中，這種做法仍會產生殭屍程序。因此更為通用的方法還是使用wait()函式。

perl語言提供了相應的內建函式來建立子程序：

#!/usr/bin/perl
sub reaper 
}$sig
= \&reaper;
my$pid = fork();
if ($pid > 0)  elsif ($pid == 0)

其思路和c語言基本是一致的。如果想要忽略sigchld，可使用$sig = 'ignore';，但還是要考慮bsd系統上的限制。

fork 與殭屍程序

防止殭屍程序的fork程式設計

兩次fork防止殭屍程序

fork兩次解決殭屍程序

fork 與殭屍程序

防止殭屍程序的fork程式設計

兩次fork防止殭屍程序

fork兩次解決殭屍程序

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