c++ - Waitpid和同步问题

Question

我创建了一个简单的Process类来模仿std::thread。它应该只能在 Linux 上运行。

struct Process
{
    Process(/*...*/) { /* fork + join, initialize m_pid */ }
    ~Process() { assert(!joinable()); }

    bool joinable() const { return m_pid != 0; }

    void join()
    {
       assert (joinable());
       int status;
       waitpid(m_pid, &status, 0);
       m_pid = 0;
    }
private:
    std::atomic<pid_t> m_pid;
};

我有一个额外的要求:我需要能够从另一个线程停止该进程。

例如:

Process p(/* ... */ );

Thread 1:
     p.join();

Thread 2:
     p.interrupt();

如何实现线程安全的Process:interrupt？我的第一个想法是这样的:

 void Process::interrupt()
 {
     if (m_pid)
        kill(m_pid, SIGTERM);
 }

不幸的是，我不确定这是否有效，因为如果在 join( 中的 waitpid 和 m_pid = 0 之间调用 interrupt ) 那么我就杀死了一个不存在的进程，或者更糟糕的是，杀死了一个完全不相关的进程，但它恰好与旧进程具有相同的 pid。

交换join()中的m_pid = 0和waitpid语句将使中断变得毫无用处，因为你可以预期第一个线程将花费大部分时间等待子进程终止。

所以我需要的是一个waitpid，它等待子进程终止，但使子进程保持僵尸状态，以便同时不能生成具有相同pid的进程。

有这样的事情或任何其他解决方案吗？

Answer 1

你是对的，一个阻塞waitpid(m_pid, ...);一个控制线程中的 m_pid = 0 和另一个控制线程中的 kill(m_pid, ...) 将发生竞争。添加互斥体不会因为您指出的原因而有所帮助 - 服务员必须等待并更新一些全局信息，但必须允许 killer (间接)中断等待。

(我将忽略有关模仿 std::thread 的部分，例如，它不支持中断。)

相反，您可以依赖继承的 pipe ，并确保子进程继承管道的写端，而将读端留给父进程。当子进程终止时，读结束将指示 EOF，但外部资源(僵尸进程条目)将保留，直到显式收获。此方法并非万无一失，因为子进程可能会 fork 或 exec 或以其他方式意外地关闭或传递其写入端 fd。

顺便说一句，您可以设计更复杂的解决方案。例如，您可以生成一个 secret 线程来 waitpid 并kill 子进程，然后您的 interrupt 方法可以使用实时信号。您也可以接管整个父进程的 SIGCHLD 处理。不过，这些都是重量级的并且容易出错。