Книга: Linux программирование в примерах

9.1.5.3. Функции завершения

9.1.5.3. Функции завершения

Другим способом естественного завершения программы является вызов функций завершения. Стандарт С определяет следующие функции:

#include <stdlib.h> /* ISO С */
void exit(int status);
void _Exit(int status);
int atexit(void (*function)(void));

Эти функции работают следующим образом:

void exit(int status)

Эта функция завершает программу, status передается системе для использования родителем. Перед завершением программы exit() вызывает все функции, зарегистрированные с помощью atexit(), сбрасывает на диск и закрывает все открытые потоки <stdio.h> FILE* и удаляет все временные файлы, созданные tmpfile() (см. раздел 12.3.2 «Создание и открытие временных файлов»). Когда процесс завершается, ядро закрывает любые оставшиеся открытыми файлы (которые были открыты посредством open(), creat() или через наследование дескрипторов), освобождает его адресное пространство и освобождает любые другие ресурсы, которые он мог использовать. exit() никогда не возвращается.

void _Exit(int status)

Эта функция в сущности идентична функции POSIX _exit(); мы на короткое время отложим ее обсуждение,

int atexit(void (*function)(void))
function является указателем на функцию обратного вызова, которая должна вызываться при завершении программы, exit() запускает функцию обратного вызова перед закрытием файлов и завершением. Идея в том, что приложение может предоставить одну или более функций очистки, которые должны быть запущены перед окончательным завершением работы. Предоставление функции называется ее регистрацией. (Функции обратного вызова для nftw() обсуждались в разделе 8.4.3.2 «Функция обратного вызова nftw()»; здесь та же идея, хотя atexit() вызывает каждую зарегистрированную функцию лишь однажды.)

atexit() возвращает 0 при успехе или -1 при неудаче и соответствующим образом устанавливает errno.

Следующая программа не делает полезной работы, но демонстрирует, как работает atexit():

/* ch09-atexit.c --- демонстрация atexit().
   Проверка ошибок для краткости опущена. */
/*
 * Функции обратного вызова здесь просто отвечают на вызов.
 * В настоящем приложении они делали бы больше. */
void callback1(void) { printf("callback1 calledn"); }
void callback2(void) { printf("callback2 calledn"); }
void callback3(void) { printf("callback3 calledn"); }
/* main --- регистрация функций и завершение */
int main(int argc, char **argv) {
 printf("registering callback1n"); atexit(callback1);
 printf("registering callback2n"); atexit(callback2);
 printf("registering callback3n"); atexit(callback3);
 printf("exiting nown");
 exit(0);
}

Вот что происходит при запуске:

$ ch09-atexit
registering callback1 /* Запуск главной программы */
registering callback2
registering callback3
exiting now
callback3 called /* Функции обратного вызова запускаются в обратном
                    порядке */
callback2 called
callback1 called

Как показывает пример, функции, зарегистрированные с помощью atexit(), запускаются в порядке, обратном порядку их регистрации: последние первыми. (Это обозначается также LIFO — last-in-first-out — вошедший последним выходит первым).

POSIX определяет функцию _exit(). В отличие от exit(), которая вызывает функции обратного вызова и выполняет <stdio.h>-очистку, _exit() является «сразу заканчивающейся» функцией:

#include <unistd.h> /* POSIX */
void _exit(int status);

Системе передается status, как и для exit(), но процесс завершается немедленно. Ядро все еще делает обычную очистку: все открытые файлы закрываются, использованная адресным пространством память освобождается, любые другие ресурсы, использованные процессом, также освобождаются.

На практике функция _Exit() ISO С идентична _exit(). Стандарт С говорит, что от реализации функции зависит, вызывает ли _Exit() зарегистрированные atexit() функции и закрывает ли открытые файлы. Для систем GLIBC это не так, и функция ведет себя подобно _exit().

Время использовать _exit() наступает, когда exec в порожденном процессе завершается неудачей. В этом случае вам не нужно использовать обычный exit(), поскольку это сбрасывает на диск данные буферов, хранящиеся в потоках FILE*. Когда позже родительский процесс сбрасывает на диск свои копии буферов, данные буфера оказываются записанными дважды; это очевидно нехорошо.

Например, предположим, что вы хотите запустить команду оболочки и хотите сами выполнить fork и exec. Такой код выглядел бы следующим образом:

char *shellcommand = "...";
pid_t child;
if ((child = fork()) == 0) { /* порожденный процесс */
 execl("/bin/sh", "sh", "-c", shellcommand, NULL);
 _exit(errno == ENOENT ? 127 : 126);
}
/* родитель продолжает */

Проверка значения errno и завершающего значения следуют соглашениям, используемым оболочкой POSIX. Если запрошенная программа не существует (ENOENT — нет для неё элемента в каталоге), завершающее значение равно 127. В противном случае, файл существует, но exec не могла быть выполнена по какой-то другой причине, поэтому статус завершения равен 126. Хорошая мысль следовать этим соглашениям также и в ваших программах. Вкратце, чтобы хорошо использовать exit() и atexit(), следует делать следующее:

• Определить небольшой набор значений статуса завершения, которые ваша программа будет использовать для сообщения этой информации вызывающему. Используйте для них в своем коде константы #define или enum.

• Решить, имеет ли смысл наличие функций обратного вызова для использования с atexit(). Если имеет, зарегистрировать их в main() в соответствующий момент; например, после анализа опций и инициализации всех структур данных, которые функция обратного вызова должна очищать. Помните, что функции должны вызываться в порядке LIFO (последняя вызывается первой).

• Использовать exit() для выхода из программы во всех местах, когда что-то идет не так и когда выход является правильным действием. Используйте коды ошибок, которые определили.

• Исключением является main(), для которой можно использовать при желании return. Наш собственный стиль заключается обычно в использовании exit() при наличии проблем и 'return 0' в конце main(), если все прошло хорошо.

• Использовать _exit() или _Exit() в порожденном процессе, если exec() завершается неудачей.

Оглавление книги