使用代码模拟实现僵尸进程, 孤儿进程

在进程运行时，由于某些原因会产生僵尸进程和孤儿进程，僵尸和孤儿两个词语形象的体现某进程的运行状态

僵尸进程：当进程加载到内存中时，需要向操作系统申请资源，正常情况下，当一个进程正常退出时，这个进程的资源会被他的父进程或者操作系统回收，如果这些资源在进程退出时没有被操作系统回收，就像一具已经僵硬的尸体，没人处理，形象的称这个进程为僵尸进程，如果僵尸进程一直不被回收，就造成了内存泄漏，试想一下，如果系统中的僵尸进程越来越多，操作系统自己的资源就越来越少，直到系统崩溃，下面模拟一下这种情况：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main() {
    
    pid_t pid = fork();    
    if(pid < 0) {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(pid == 0) {
        //子进程
        printf("我是子进程~~\n");
        sleep(3);
        printf("子进程退出~~\n");
    }
    else {
        //父进程
        printf("我是父进程~~\n");
        sleep(5);
        printf("父进程异常退出~~\n");
		exit(1);
    }

    return 0;
}

运行结果：

在另一个窗口写一个监测a.out进程的shell脚本：while :;do ps aux | grep a.out | grep -v grep; sleep 1; echo "--------------------------------------------";done   在程序运行之后，监测到有这个进程如下图

在三秒后，子进程退出，这时父进程正在做自己的事情，子进程处于僵尸状态，正在等待父进程查看他的退出码，但在五秒之后父进程异常退出，异常退出的父进程应该没有能力去处理僵尸状态的子进程，但是发现在父进程结束之后，子进程也随即消失，为什么？？？，这个问题在孤儿进程之后回答

孤儿进程：假如一个父进程创建了一个子进程，父进程先退出，子进程就变成了孤儿进程，下面模拟一下孤儿进程：

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

int main() {
    
    pid_t pid = fork();    
    if(pid < 0) {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(pid == 0) {
        //子进程
        printf("我是子进程~~\n");
        pid_t ppid = getppid();
        printf("c: my ppid :%d\n", ppid);
        sleep(5);
        ppid = getppid();
        printf("c: my ppid :%d\n", ppid);
        printf("子进程退出~~\n");
    }
    else {
        //父进程
        printf("我是父进程~~\n");
        sleep(3);
        printf("父进程退出~~\n");
    }

    return 0;
}

实验结果：

就算子进程变成了孤儿进程，但是当他退出时，资源依然需要被父进程回收，不然就变成了僵尸进程，其实情况也没有那么悲观，当一个子进程的父进程退出后，该子进程就会被操作系统的1号进程领养，当这个子进程退出时，他的资源就由操作系统回收

那么僵尸进程的资源如何回收？

1.子进程结束后，操作系统会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程收到这个信号以后，执行waitpid()函数来回收子进程的资源

2.如果父进程异常退出，僵尸进程成为"孤儿进程"，过继给1号进程init，1号进程就会回收这个子进程的资源