waitpid() function 返回 ERROR (-1)，為什么？

Question

我正在 C 中編寫一個 Linux 類 shell 程序。

其中，我正在實現兩個內置命令： jobs, history. 在jobs中，我打印當前工作命令的列表（在后台）。 在history中，我打印了迄今為止所有命令歷史記錄的列表，並為每個命令指定它是 RUNNING 還是 DONE。

為了實現這兩者，我的想法是有一個命令列表，將命令名稱映射到它們的 PID。 一旦調用了作業/歷史命令，我就會運行它們，檢查哪些正在運行或已完成，並相應地打印。

我在網上讀到 function: waitpid(pid, &status, WNOHANG) ，可以從“PID”檢測進程是否仍在運行或完成，而無需停止進程。 它工作得很好，除了這個：

當程序處於活動狀態時，function 會返回它。 當一個程序完成時，我第一次調用它返回完成，然后從那里，如果再次使用相同的 PID 調用，它返回 -1（錯誤）。

例如，它看起來像這樣：（& 表示背景命令）

$ sleep 3 &
$ jobs
sleep ALIVE 
$ jobs  (withing the 3 seconds)
sleep ALIVE
$ jobs (after 3 seconds)
sleep DONE
$ jobs 
sleep ERROR
$ jobs 
sleep ERROR
....

此外，這些不受我之前或之后可能執行的其他命令調用的影響，似乎上述行為獨立於其他命令。

我在網上閱讀了waitpid可能返回 -1 的各種原因，但我無法確定我的情況的原因。 另外，我嘗試尋找如何理解它是什么類型的waitpid錯誤，但再次失敗。

我的問題是：

1. 為什么你認為這種行為會發生
2. 如果您有解決方案（理想的做法是讓它繼續返回 DONE）
3. 如果您對如何實現作業/歷史命令有更好的了解，則可以接受

這個問題的一個解決方案是，一旦我得到“DONE”，我將命令簽署為 DONE，並且在打印之前不再對其執行waitid 。 這將解決問題，但我會一直處於黑暗中，為什么會發生這種情況

Answer 1

您應該熟悉如何在 Unix 環境中處理子進程。 特別閱讀有關僵屍進程的信息。

當一個進程死亡時，它會進入一個“僵屍”state，因此它的 PID 仍然被保留並唯一標識現在死亡的進程。 對僵屍進程的成功wait會釋放進程描述符及其 PID。 因此，后續調用wait同一 PID 將失敗，因為沒有更多具有該 PID 的進程（除非為新進程分配了相同的 PID，在這種情況下等待它將是一個邏輯錯誤）。

您應該重組您的程序，以便如果wait成功並報告進程為DONE ，則將該信息記錄在您自己的數據結構中，並且不再對該 PID 調用wait 。

為了比較，一旦一個過程完成，bourne shell 最后一次報告它，然后從作業列表中刪除它：

$ sleep 10 &
$ jobs
[1] + Running                 sleep 10
$ jobs
[1] + Running                 sleep 10
$ jobs
[1]   Done                    sleep 10
$ jobs
$