Как дожидаться завершения всех дочерних процессов, вызванных fork()?

Я запускаю ряд процессов, и я хочу измерить, сколько времени потребуется для завершения всей задачи, то есть когда все процессы forked завершены. Пожалуйста, сообщите, как заставить родительский процесс ждать, пока все дочерние процессы не будут завершены? Я хочу, чтобы я остановил таймер в нужный момент.

Вот как код, который я использую:

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <sys/time.h>
#include <sys/wait.h>

using namespace std;

struct timeval first,  second,  lapsed;
struct timezone tzp; 

int main(int argc, char* argv[])// query, file, num. of processes.
{

    int pCount = 5; // process count

    gettimeofday (&first, &tzp); //start time

    pid_t* pID = new pid_t[pCount];

    for(int indexOfProcess=0; indexOfProcess<pCount; indexOfProcess++)
    {
        pID[indexOfProcess]= fork();

        if (pID[indexOfProcess] == 0)                // child
        {
            // code only executed by child process

            // magic here

            // The End
            exit(0);
        }
        else if (pID[indexOfProcess] < 0)    // failed to fork
        {
            cerr << "Failed to fork" << endl;
            exit(1);
        }
        else                         // parent
        {
            // if(indexOfProcess==pCount-1) and a loop with waitpid??

            gettimeofday (&second, &tzp); //stop time
            if (first.tv_usec > second.tv_usec)
            {
                second.tv_usec += 1000000;
                second.tv_sec--;
            }

            lapsed.tv_usec = second.tv_usec - first.tv_usec;
            lapsed.tv_sec = second.tv_sec - first.tv_sec; 

            cout << "Job performed in " <<lapsed.tv_sec << " sec and " << lapsed.tv_usec    << " usec"<< endl << endl;

        }

    }//for

}//main

Ответ 1

Я бы переместил все после строки "else//parent" вниз, вне цикла for. После цикла вилок сделайте еще один цикл с waitpid, затем остановите часы и сделайте остальные:

for (int i = 0; i < pidCount; ++i) {
    int status;
    while (-1 == waitpid(pids[i], &status, 0));
    if (!WIFEXITED(status) || WEXITSTATUS(status) != 0) {
        cerr << "Process " << i << " (pid " << pids[i] << ") failed" << endl;
        exit(1);
    }
}

gettimeofday (&second, &tzp); //stop time

Я предположил, что если дочерний процесс не может нормально выйти из состояния 0, то он не завершил свою работу, и поэтому тест не смог создать достоверные данные синхронизации. Очевидно, что если дочерние процессы должны быть убиты сигналами или выходить из не-0 статусов возврата, вам придется соответствующим образом изменить проверку ошибок.

Альтернатива, использующая wait:

while (true) {
    int status;
    pid_t done = wait(&status);
    if (done == -1) {
        if (errno == ECHILD) break; // no more child processes
    } else {
        if (!WIFEXITED(status) || WEXITSTATUS(status) != 0) {
            cerr << "pid " << done << " failed" << endl;
            exit(1);
        }
    }
}

Это не говорит вам, какой процесс в последовательности завершился неудачно, но если вам интересно, вы можете добавить код, чтобы просмотреть его в массиве pids и вернуть индекс.

Ответ 2

Самый простой способ - сделать

while(wait() > 0) { /* no-op */ ; }

Это не сработает, если wait() не удается по какой-либо причине, кроме того, что детей не осталось. Поэтому с некоторой проверкой ошибок это становится

int status;
[...]
do {
    status = wait();
    if(status == -1 && errno != ECHILD) {
        perror("Error during wait()");
        abort();
    }
} while (status > 0);

См. также страницу руководства wait(2).

Ответ 3

Ожидание вызова (или waitpid) в цикле до тех пор, пока не будут учтены все дочерние элементы.

В этом случае все процессы все равно синхронизируются, но в общем случае ожидание предпочтительнее, когда можно сделать больше работы (например, пул рабочих процессов), поскольку он будет возвращаться при изменении первого доступного состояния процесса.

Ответ 4

Я считаю, что wait system call выполнит то, что вы ищете.

Ответ 5

for (int i = 0; i < pidCount; i++) {
    while (waitpid(pids[i], NULL, 0) > 0);
}

Он не будет ждать в правильном порядке, но он остановится вскоре после смерти последнего ребенка.