C++/Linux 创建daemon进程

如何使用 C++ 在 Linux 环境下创建一个守护进程

在 Linux 环境下，守护进程是一种在后台运行，不与任何终端关联，独立于控制终端并且周期性执行任务或等待处理某些事件的进程。以下是使用 C++ 编写将一个进程转换为守护进程的示例代码，并对关键步骤进行解释：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <cstdlib>
#include <cerrno>

// 函数用于将当前进程转换为守护进程
bool daemonize() {
    // 第一步：创建子进程，父进程退出
    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0) {
        std::cerr << "fork error: " << errno << std::endl;
        return false;
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程直接退出，让子进程继续执行
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    // 此时子进程成为新的会话组长和进程组长
    // 第二步：创建新会话
    pid = setsid();
    if (pid < 0) {
        std::cerr << "setsid error: " << errno << std::endl;
        return false;
    }

    // 第三步：改变工作目录
    if (chdir("/") < 0) {
        std::cerr << "chdir error: " << errno << std::endl;
        return false;
    }

    // 第四步：设置文件权限掩码
    umask(0);

    // 第五步：关闭标准输入、输出和错误输出，并重新定向到/dev/null
    close(STDIN_FILENO);
    int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
    if (fd != STDIN_FILENO) {
        return false;
    }
    if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO) {
        return false;
    }
    if (dup2(fd, STDERR_FILENO) != STDERR_FILENO) {
        return false;
    }
    if (fd > STDERR_FILENO) {
        close(fd);
    }

    return true;
}

int main() {
    if (daemonize()) {
        std::cout << "Process has been daemonized successfully." << std::endl;
        // 这里可以编写守护进程的具体任务逻辑，比如定时执行某些操作
        while (true) {
            // 模拟守护进程执行任务，这里简单睡眠10秒
            sleep(10);
            std::cout << "Daemon is working..." << std::endl;
        }
    } else {
        std::cerr << "Failed to daemonize the process." << std::endl;
    }
    return 0;
}

代码解释

1. 创建子进程并退出父进程：使用 fork() 函数创建一个子进程。父进程调用 exit(EXIT_SUCCESS) 退出，这样子进程就不再是控制终端的前台进程，并且可以避免在父进程退出时，子进程成为孤儿进程而被 init 进程收养并受到不必要的终端控制。

2. 创建新会话：调用 setsid() 函数，使子进程成为新会话的组长，同时也是新进程组的组长。这样做可以让守护进程脱离原会话的控制，并且不再有控制终端，从而实现后台独立运行。

3. 改变工作目录：使用 chdir("/") 将当前工作目录更改为根目录 / 。这是为了防止守护进程长时间运行时，其工作目录所在的文件系统被卸载而导致进程出现异常。也可以根据实际需求将工作目录设置为其他合适的目录。

4. 设置文件权限掩码：通过 umask(0) 将文件权限掩码设置为 0，这样守护进程在创建文件或目录时，可以完全按照指定的权限来创建，而不会受到默认掩码的影响。

5. 关闭并重新定向标准文件描述符：守护进程不应该与终端有交互，所以关闭标准输入（STDIN_FILENO）、标准输出（STDOUT_FILENO）和标准错误输出（STDERR_FILENO），并将它们重新定向到 /dev/null 。/dev/null 是一个特殊的设备文件，写入它的数据会被丢弃，读取它会立即返回文件结束标志。

int daemon(int nochdir,int noclose)

nochdir: 用于指定是否改变当前的工作目录, 如果 为0 则将工作目录设置为根目录（”/“), 否则依旧使用当前目录作为工作目录

noclose: 参数为0，则将标准输入输出和标准错误输出重定向至”/dev/null“文件