36-多进程并发服务器（僵尸进程与信号处理）

在上一篇文章中，最后遗留了一个僵尸进程的问题。一旦客户端关闭连接，服务器子进程就会退出，然而父进程仍然存在，就产生了“白发人送黑发人”的场景。如果父进程没有主动回收（wait）子进程，或者没有忽略 SIGCHLD 信号，退出的子进程就会成为僵尸进程。

代码托管在 gitos 上，请使用下面的命令获取：

git clone https://git.oschina.net/ivan_allen/unp.git

如果你已经 clone 过这个代码了，请使用 Git pull 更新一下。本文所使用的程序路径是：

unp/program/echo/processzombie

1. 处理僵尸进程

1.1 方案一：忽略 SIGCHLD 信号

这是最简单的方案，直接忽略掉 SIGCHLD 就不会产生僵尸进程了。只要在程序初始化阶段调用：

signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

1.2 方案二：捕捉 SIGCHLD 并 wait

实际上，在我们学习 Linux 环境编程的时候，就已经学习过处理办法了，只要让父进程 wait 子进程就行了。不过，比较推荐的方案是使用捕捉 SIGCHLD 信号，然后在信号处理函数里异步 wait 子进程。

// 信号处理函数

void handler(ing sig) {
  pid_t pid;
  int stat;
  if (sig == SIGCHLD) {
    // 想一想，为什么要循环？
    while(1) {
      // WNOHANG 表示不阻塞
      pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);
      // 返回 -1 表示没有子进程了，返回 0 表示有子进程，但是子进程没有退出。
      if (pid <= 0) break;
      printf("child %d terminated\n", pid);
    }
  }
}

2. 信号打断低速系统调用

这个是一个坑，之前我们也有讲过，请参考《中断系统调用与自动重启动》，这里我简单总结一下：

进程捕捉到信号后，会打断某些正在阻塞中的函数（低速系统调用，比如 read，accept，connect 等），这种函数如果被信号打断，会直接返回错误，同时设置 errno = EINTR.

实际上，这并不是错误，如果我们没有处理这种情况，让程序直接退出，会让一个运行的很好的服务器停止。所以为了让服务器或客户端更加健壮，我们需要额外的处理这种错误，比如：

// accept 返回错误，可能是被信号打断。如果被打断，不认为它是错误。
ret = accept(listenfd, ...);
if (ret < 0) {
  if (errno == EINTR) contine;
  else exit(1);
}

3. 实验

• 在 sun 主机上启动服务器

$ ./echo -s -h sun

• 在 flower 主机上启动客户端

$ ./echo -h sun

随便输入一些数据后，按下 CTRL D 让客户端主动退出。

• 运行结果

图1 服务器运行结果

从图 1 中我们可以看到，子进程退出时，给父进程发送了 SIGCHLD 信号，信号处理函数执行完后，发现 accept 直接返回一个错误，屏幕打印“Interrupted system call（被中断的系统调用）”。但这并不是一个错误，我们需要让服务器继续运行。

图2 客户端按下 CTRL D 退出

4. 总结

• 掌握处理僵尸进程的办法
• 知道低速系统调用会被信号打断，同时 errno = EINTR.

思考：为什么在信号处理函数中处理子进程时，需要循环操作？（提示：参考《标准信号及其不可靠性》）