面试题：C语言在Linux环境下进程正常退出方式的区别

Question

在Linux的C语言编程中，常见的进程正常退出方式有exit()、_exit() 以及return语句，请阐述它们之间的区别，尤其是在清理缓冲区等方面的不同表现。

Answer 1

1. exit()

• 函数原型：void exit(int status);
• 功能：用于正常终止一个进程。它会执行以下操作：
  • 清理缓冲区：调用所有已注册的终止处理函数（通过atexit()函数注册）。同时，会刷新所有标准I/O流（stdio库中的流，如stdout、stdin、stderr）的缓冲区，将缓冲区中的数据输出到相应的设备（例如，将stdout缓冲区的数据输出到屏幕）。
  • 返回状态：向父进程返回一个状态值status，父进程可以通过wait()或waitpid()等函数获取这个状态值，以了解子进程的退出情况。
  • 进程终止：完成上述操作后，调用_exit()函数来最终终止进程。

2. _exit()

• 函数原型：void _exit(int status);
• 功能：直接使进程终止。与exit()不同，它不会执行以下操作：
  • 清理缓冲区：不会调用任何终止处理函数，也不会刷新标准I/O流的缓冲区。这意味着，如果在调用_exit()之前有数据写入了标准I/O缓冲区但尚未输出，这些数据将会丢失。
  • 直接终止：直接将进程的状态传递给内核，由内核来完成进程的清理和资源回收工作，向父进程返回状态值status。

3. return语句

• 使用场景：在main()函数中，return语句与exit()函数有相似的效果。
• 功能：当在main()函数中执行return语句时，实际上会被转换为对exit()函数的调用。例如：

int main() {
    return 0;
}

相当于：

int main() {
    exit(0);
}

因此，在main()函数中使用return会执行与exit()相同的清理缓冲区、调用终止处理函数以及向父进程返回状态值的操作。但在其他非main()函数中，return只是从当前函数返回，并不会终止整个进程。

总结

• exit()：适合需要进行标准I/O缓冲区清理和执行终止处理函数的场景，常用于正常的进程结束。
• _exit()：适用于需要立即终止进程，且不在乎标准I/O缓冲区内容是否刷新的情况，如在子进程执行exec系列函数之前，通常先调用_exit()来确保干净地终止当前进程，避免一些潜在问题。
• return（在main()中）：方便简洁，效果与exit()类似，推荐在main()函数中使用以正常结束进程。