Linux环境C语言创建僵尸进程并获取子进程退出状态求助

现有代码问题说明 #

你当前编写的代码本身已经具备生成僵尸进程的能力，没有观测到预期效果的核心原因有两个：

1. 父进程只sleep 5秒，观测窗口太短，还没来得及执行ps命令查看进程状态，父进程就已经退出，子进程会被系统init进程自动回收，僵尸状态就消失了
2. 缺少获取子进程退出状态的相关逻辑，也没有对子进程的退出状态做打印输出

优化后可直接运行的代码 #

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

int main() {  
    pid_t pid = fork();  

    if (pid == -1) {  
        perror("fork创建子进程失败");  
        exit(1);
    }  
    else if (pid == 0) {  
        printf("子进程pid：%d\n", getpid());  
        printf("对应父进程pid：%d\n", getppid());  
        // 子进程直接退出，传入自定义退出码123，方便后续验证状态
        exit(123);  
    }  
    else {  
        // 延长sleep时间到30秒，预留足够的观测窗口
        sleep(30);
        int wstatus;
        // 回收指定子进程，获取退出状态
        waitpid(pid, &wstatus, 0);
        printf("当前父进程pid：%d\n",getpid());  
        if (WIFEXITED(wstatus)) {
            printf("子进程正常退出，退出状态码：%d\n", WEXITSTATUS(wstatus));
        }
    }  

    return 0;  
}

调试观测步骤 #

• 编译代码：执行命令 gcc 代码文件名.c -o zombie_test
• 运行程序：执行命令 ./zombie_test，程序启动后会先打印子进程的pid信息，之后进入30秒等待
• 观测僵尸进程：在30秒等待期间，新开一个终端窗口，执行命令 ps -ef | grep Z 或者 ps aux | grep defunct，就能看到状态标记为Z的僵尸进程，进程id和刚才打印的子进程pid一致
• 验证回收逻辑：30秒结束后，父进程会打印自身pid和子进程的退出状态码，此时再执行ps命令查询，僵尸进程已经被父进程回收，不再显示

核心逻辑说明 #

• 僵尸进程产生条件：子进程先于父进程退出，且父进程没有调用wait()/waitpid()回收子进程的进程控制块资源，此时子进程就会进入Z（僵尸）状态
• 退出状态获取规则：waitpid()第二个参数会存储子进程的退出状态信息，需要先用WIFEXITED宏判断子进程是否为正常退出，再用WEXITSTATUS宏解析得到子进程调用exit()时传入的退出码
• 注意事项：不要把wait()/waitpid()的调用放在sleep()之前，否则父进程会直接阻塞等待子进程退出，第一时间回收子进程资源，就没有窗口可以观测到僵尸进程了

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marco