Linux 进程终止

代码运行完毕结果不正确
代码异常终止

一个进程退出一般分为以下这三种情况：

代码运行完毕，结果正确
代码运行完毕，结果不正确
代码异常终止

一个进程退出后会有一个退出码，该退出码是给父进程看的，子进程由父进程创建的，父进程自然是需要关心子进程的情况的，也正是因此，bash 或其他 shell 作为处理命令
的进程，我们在命令行中运行的所有可执行程序都是可以被 shell 给拿到的，也正因此，shell 提供了 “echo $?” 指令用于获取最近一次进程的退出码

我们直接写一个程序测试一下 echo 命令是否可以获取进程退出码：

#include <iostream>

int main()
{
    return 10;
}

使用该指令发现父进程 shell 成功获得了退出码：

╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1  
╰─➤  ./term.o   
╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1  
╰─➤  echo $?
10    # 获取退出码成功

代码运行完毕结果不正确

接下来我们学习两个函数：

_exit 函数

_exit 函数是一个系统函数，调用该函数后会直接将进程给终止掉，不做任何事情，因此我们调用该函数后缓冲区中的数据是无法被清理的：

#include <iostream>
#include <unistd.h>

int main()
{
    // 未换行的数据会被存储在缓冲区当中
    std::cout << "hello, Linux!";
    _exit(0);
}

运行后会发现什么结果都看不到：

╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1
╰─➤  ./term.o
╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1
╰─➤

exit 函数

exit 函数是 C 标准库中的函数，该函数不是系统函数，他会在被调用时先执行用户定义的清理函数以及缓冲区数据，最后再调用 _exit() 函数

我们将 _exit 函数换成 exit 函数：

#include <iostream>
#include <unistd.h>

int main()
{
    // 未换行的数据会被存储在缓冲区当中
    std::cout << "hello, Linux!";
    exit(0);
}

我们会发现缓冲区中的数据被刷新出来了：

╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1
╰─➤  ./term.o
hello, Linux!%

下面这张图很好的比较出来两个函数的区别：

addr

除此之外，有些函数在执行失败后会给出一个错误码，但我们并不知道这个错误码对应的是什么含义，此时，我们可以通过一个函数来将退出码转化为我们可以看懂的字符串：

strerr 函数

通过这个函数，我们可以把错误码转化为我们可以看懂的字符串：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstring>

int main()
{
    for(int i = 1; i <= 5; ++i)
    std::cout << strerror(i) << std::endl;
    exit(0);
}

执行结果如下：

╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1
╰─➤  ./term.o
Operation not permitted
No such file or directory
No such process
Interrupted system call
Input/output error

在 C 语言中，errno 是一个全局变量（通常是线程局部的），用于存储最近一次系统调用或库函数调用失败的错误代码，结合 strerror 函数，我们就可以将 errno 对应的错误信息
打印出来了：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstring>

int main()
{
    // 分配一块超大内存使得 malloc 函数调用出错
    size_t huge_size = 1UL << 40;
    int *p = (int *)malloc(huge_size);
    std::cout << errno << ":" << strerror(errno) << std::endl;
    return 0;
}

可以看到，有了 errno 和 strerror 两个函数的加持，我们就能够很轻松的获取到函数==系统调用或库函数调用失败的错误信息了

╭─ljx@VM-16-15-debian ~/linux_review/lesson1/dir1
╰─➤  ./term.o
12:Cannot allocate memory

代码异常终止

代码异常终止通常是因为进程执行了某些非法操作，触发了操作系统发送的 信号（Signal），导致进程被强制终止。

1. 信号（Signal）是异常终止的直接原因

当进程执行了不被允许的操作（如访问非法内存、除零、执行非法指令等），操作系统会向该进程发送一个信号，默认行为可能是终止进程（甚至产生核心转储 core dump）。常见信号包括：

信号名	信号值	触发原因	默认行为
SIGSEGV	11	非法内存访问（如解引用空指针、越界访问数组）	终止 + core dump
SIGFPE	8	算术错误（如除零、整数溢出）	终止 + core dump
SIGILL	4	执行非法指令（如损坏的二进制文件、CPU 不支持的指令）	终止 + core dump
SIGBUS	7	总线错误（如对齐访问失败，硬件错误）	终止 + core dump
SIGABRT	6	程序主动调用 `abort()`（通常因断言失败或检测到不可恢复错误）	终止 + core dump
SIGKILL	9	强制终止（如 `kill -9`，不可捕获或忽略）	立即终止
SIGTERM	15	优雅终止请求（如 `kill` 默认发送的信号，允许程序清理资源）	终止

2. 代码异常终止的常见场景
(1) 段错误（Segmentation Fault, SIGSEGV）
原因：访问了不属于进程的内存（如空指针解引用、数组越界）。
示例：

int *p = NULL;
*p = 42;  // 解引用空指针，触发 SIGSEGV

(2) 浮点/算术异常（SIGFPE）
原因：除零、整数溢出等。
示例：

int a = 10 / 0;  // 除零，触发 SIGFPE

(3) 主动调用 abort()（SIGABRT）
原因：程序检测到致命错误（如断言失败）。
示例：

assert(1 == 2);  // 断言失败，触发 SIGABRT

(4) 非法指令（SIGILL）
原因：执行了 CPU 不支持的指令（如损坏的二进制文件）。
示例（人为构造）：

void (*func)() = (void (*)())0xDEADBEEF;
func();  // 跳转到非法地址，可能触发 SIGILL

(5) 外部终止（SIGKILL/SIGTERM）
原因：用户或系统管理员通过 kill 命令终止进程。
示例：

kill -9 <PID>  # 发送 SIGKILL，强制终止进程

信号部分将会在后面讲解，这里做一个简单的理解即可

相关推荐