【C++】C++内存管理分布

守护进程的定义

守护进程(Daemon Process)，又叫精灵进程、监控进程，是Linux三种进程类型之一，是 Linux 中的后台服务进程，是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。

守护进程的特点

• 始终在后台运行
• 独立于任何终端
• 周期性的执行某种任务或等待处理特定事件

它是一个特殊的孤儿进程，这种进程脱离终端，为什么要脱离终端呢？

之所以脱离于终端是为了避免进程被任何终端所产生的信息所打断，其在执行过程中的信息也不在任何终端上显示。由于在 Linux 中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。

守护进程的相关概念

• 进程组（Process Group）： 进程集合，每个进程组有一个组长（Leader），其进程 ID 就是该进程组 ID。
• 会话（Session）： 进程组集合，每个会话有一个组长，其进程 ID 就是该会话组 ID。
• 控制终端（Controlling Terminal）：每个会话可以有一个单独的控制终端，与控制终端连接的 Leader 就是控制进程（Controlling Process）。

守护进程的创建

一种简单的创建方式nohup 命令：nohup  xxxx  & 

创建子进程，父进程退出

• 子进程变成孤儿进程，被init进程收养  
• 子进程在后台运行

	pid_t pid;
	//step1:创建子进程，退出父进程
	//fork一个子进程
	pid = fork();

	//pid<0生成子进程失败，退出，pid>0，说明是父进程，退出父进程
	if (pid < 0) {
		perror("fork");
		return 0;
	} else if (pid > 0) {
		exit(0);
		//sleep(100);
	}

子进程创建新会话：setsid()函数

• 子进程成为新的会话组长  
• 子进程脱离原先的终端

	//step2:创建新会话
	//没有被退出的进程是子进程
	printf("I am a daemon.\n");
	//getpid()获取进程ID，getpgid()获取进程组ID，getsid()返回进程回话ID
	//获取setsid()之前的进程会话ID
	printf("sid = %d, pid = %d, pgid = %d\n", getsid(getpid()), getpid(), getpgid(getpid()));
	//调用setsid()的进程，既是新会长，也是新组长
	if (setsid() < 0) {
		perror("setsid");
		exit(0);
	}
	
	//获取setsid()之后的进程会话ID
	printf("after sid = %d, pid = %d, pgid = %d\n", getsid(getpid()), getpid(), getpgid(getpid()));

更改当前工作目录：chdir()函数

• 守护进程一直在后台运行，其工作目录不能被卸载  
• 重新设定当前工作目录cwd

	//step3:更改当前工作目录
	chdir("/");

重设文件权限掩码：umask()函数

• 文件权限掩码设置为0  
• 只影响当前进程

	//step4:重设文件权限掩码
	if (umask(0) < 0) {
		perror("umask");
		exit(0);
	}

关闭打开的文件描述符：close()函数

• 关闭所有从父进程继承的打开文件  
• 已脱离终端，stdin / stdout / stderr无法再使用 

	//step5:关闭打开的文件描述符
	close(0);
	close(1);
	close(2);
	printf("after close");

 处理僵尸进程（如产生子进程）

• 使用top命令，如果zombie>0，则说明系统存在僵尸进程

•  用ps 命令和 grep命令寻找僵尸进程

ps -A -ostat,ppid,pid,cmd | grep -e '^[Zz]'

参数含义

-A 参数列出所有进程
-o 自定义输出字段，我们设定显示字段为stat（状态），ppid（父进程pid），pid（进程pid），cmd（命令行）这四个参数 

因为状态为 z 或者 Z的进程为僵尸进程，所以我们使用grep 抓取stat 状态为zZ进程。

• 利用kill命令杀死僵尸进程

例如进程号为12339，则执行以下命令：

kill -HUP 12339

•  再次调用ps命令和grep命令确认是否杀死僵尸进程。

如果kil子进程的无效，可以尝试kill其父进程来解决问题

 完整实例代码

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

int main(int argc, const char *argv[])
{
	pid_t pid;
	//step1:创建子进程，退出父进程
	//fork一个子进程
	pid = fork();

	//pid<0生成子进程失败，退出，pid>0，说明是父进程，退出父进程
	if (pid < 0) {
		perror("fork");
		return 0;
	} else if (pid > 0) {
		exit(0);
		//sleep(100);
	}
	
	//step2:创建新会话
	//没有被退出的进程是子进程
	printf("I am a daemon.\n");
	//getpid()获取进程ID，getpgid()获取进程组ID，getsid()返回进程回话ID
	//获取setsid()之前的进程会话ID
	printf("sid = %d, pid = %d, pgid = %d\n", getsid(getpid()), getpid(), getpgid(getpid()));
	//调用setsid()的进程，既是新会长，也是新组长
	if (setsid() < 0) {
		perror("setsid");
		exit(0);
	}
	
	//获取setsid()之后的进程会话ID
	printf("after sid = %d, pid = %d, pgid = %d\n", getsid(getpid()), getpid(), getpgid(getpid()));

	//step3:更改当前工作目录
	chdir("/");

	//step4:重设文件权限掩码
	if (umask(0) < 0) {
		perror("umask");
		exit(0);
	}

	//step5:关闭打开的文件描述符
	close(0);
	close(1);
	close(2);
	printf("after close");

	sleep(100);

	return 0;
}