进程检查模块文档

概述

process_checker 模块为 NewScanmem 项目提供进程状态监控和检查功能。它通过检查 Linux /proc 文件系统来检查进程是否正在运行、已死亡或处于僵尸状态。

模块结构

export module process_checker;

依赖项

<unistd.h> - POSIX 操作系统 API
<filesystem> - C++17 文件系统操作
<fstream> - 文件流操作
<string> - 字符串操作

核心功能

1. 进程状态枚举

enum class ProcessState { 
    RUNNING,  // 进程正在运行
    ERROR,    // 检查过程中发生错误
    DEAD,     // 进程不存在
    ZOMBIE    // 进程处于僵尸状态
};

2. ProcessChecker 类

公共接口

class ProcessChecker {
public:
    static ProcessState checkProcess(pid_t pid);
    static bool isProcessDead(pid_t pid);
};

方法

checkProcess(pid_t pid)

检查指定 PID 的进程状态。

参数：

pid: 要检查的进程 ID

返回值：

ProcessState::RUNNING: 进程正在运行（包括睡眠、等待、停止状态）
ProcessState::ERROR: 检查过程中发生错误（无效 PID、文件访问问题）
ProcessState::DEAD: 进程不存在（/proc/[pid] 目录缺失）
ProcessState::ZOMBIE: 进程处于僵尸或死亡状态

isProcessDead(pid_t pid)

检查进程是否未运行的便捷方法。

参数：

pid: 要检查的进程 ID

返回值：

true: 进程已死亡、僵尸状态或发生错误
false: 进程正在运行

实现细节

进程状态检测

模块读取 /proc/[pid]/status 并检查 "State:" 字段：

运行状态: 'R' (运行中), 'S' (睡眠), 'D' (等待), 'T' (停止)
僵尸状态: 'Z' (僵尸), 'X' (死亡)
错误处理: 无效状态字符、文件访问错误

文件系统操作

验证: 检查 PID 是否为正数
存在性: 验证 /proc/[pid] 目录是否存在
访问: 打开 /proc/[pid]/status 文件
解析: 从文件内容中读取状态信息

使用示例

基本进程检查

import process_checker;

pid_t pid = 1234;
ProcessState state = ProcessChecker::checkProcess(pid);

检查进程是否死亡

import process_checker;

pid_t pid = 1234;
if (ProcessChecker::isProcessDead(pid)) {
    std::cout << "进程 " << pid << " 已死亡或不存在" << std::endl;
}

详细状态检查

import process_checker;

pid_t pid = 1234;
ProcessState state = ProcessChecker::checkProcess(pid);

switch (state) {
    case ProcessState::RUNNING:
        std::cout << "进程正在运行" << std::endl;
        break;
    case ProcessState::DEAD:
        std::cout << "进程不存在" << std::endl;
        break;
    case ProcessState::ZOMBIE:
        std::cout << "进程处于僵尸状态" << std::endl;
        break;
    case ProcessState::ERROR:
        std::cout << "检查进程时发生错误" << std::endl;
        break;
}

错误处理

常见错误情况

无效 PID: 负数或零值 PID
权限不足: 无法访问 /proc/[pid] 目录
文件系统错误: /proc 文件系统不可用
进程不存在: 指定的 PID 对应的进程不存在

错误处理策略

返回 ProcessState::ERROR 而不是抛出异常
记录详细的错误信息用于调试
提供便捷方法 is_process_dead() 进行简单检查

性能考虑

优化策略

最小化文件 I/O: 只读取必要的状态信息
缓存机制: 避免重复检查同一进程
批量检查: 支持同时检查多个进程

资源使用

内存使用: 最小化内存分配
文件描述符: 及时关闭文件句柄
CPU 使用: 高效的字符串解析

线程安全

并发访问

所有方法都是静态的，不维护状态
支持多线程并发调用
无共享状态，无需同步机制

注意事项

进程状态可能在检查过程中发生变化
建议在关键操作前重新检查状态
考虑使用适当的重试机制

扩展性

未来增强

更多状态类型: 支持更详细的进程状态
性能监控: 添加进程资源使用统计
事件通知: 支持进程状态变化通知
批量操作: 优化多进程检查性能

与 CLI 的集成

process_checker 模块直接用于 CLI 中的 pid 等命令，这些命令检查并显示目标进程的状态。这确保用户可以交互式地验证进程状态。