在C++中使用fork()来创建子进程是一种常见的方法。子进程可以独立的执行某些任务，但有时候需要设置一个超时时间，当子进程执行的时间超过了预设的时间，我们需要结束该进程以避免浪费资源的情况发生。在本篇文章中，我们将介绍如何在C++中实现子进程超时结束。

一、使用setitimer函数

setitimer函数可以在指定的时间间隔内向进程发送SIGALRM信号，从而实现子进程超时结束。具体的实现过程分为以下几个步骤：

（1）使用fork()创建子进程

（2）使用setitimer函数设置定时器，指定发送SIGALRM信号的时间

（3）子进程执行任务，如果任务执行时间超过指定的时间，则将自身进程退出

（4）父进程等待子进程退出，获取子进程退出状态并进行处理

二、示例程序

下面是一个使用setitimer函数实现子进程超时结束的示例程序：

#include <iostream>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
using namespace std;
void timeout_handler(int sig)
{
  cout << "Child process timeout." << endl;
  exit(0);
}
int main()
{
  pid_t pid = fork();
  if (pid == -1) {
    cerr << "fork error." << endl;
    exit(1);
  }
  if (pid == 0) {
    // child process
    // set timer
    struct itimerval timer;
    timer.it_interval.tv_sec = 0;
    timer.it_interval.tv_usec = 0;
    timer.it_value.tv_sec = 3; // set 3 seconds timeout
    timer.it_value.tv_usec = 0;
    setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);
    // execute task
    int cnt = 0;
    while (cnt < 5) {
      cout << "Child process running." << endl;
      sleep(1);
      cnt++;
    }
  } else {
    // parent process
    // wait for child process to exit
    int status;
    waitpid(pid, &status, 0);
    if (WIFEXITED(status)) {
      // child process exited normally
      int exit_code = WEXITSTATUS(status);
      cout << "Child process exited with code " << exit_code << endl;
    } else if (WIFSIGNALED(status)) {
      // child process exited by signal
      int sig = WTERMSIG(status);
      cout << "Child process exited by signal " << sig << endl;
    }
  }
  return 0;
}

该程序通过fork()函数创建子进程，在子进程中使用setitimer函数设置超时时间为3秒，然后执行一个简单的任务——输出5次“Child process running.”，每次间隔1秒。

如果子进程执行的时间超过3秒，则timeout_handler函数会被调用，输出“Child process timeout.”，然后子进程自身退出。

在父进程中等待子进程退出后，获取子进程的退出状态并进行处理。示例程序使用waitpid函数等待子进程退出，如果子进程正常退出，则获取子进程的返回码；如果子进程被信号终止，则获取信号的编号。

三、总结

使用setitimer函数可以在C++中实现子进程的超时结束。通过设置定时器，当子进程执行的时间超过预设的时间，则会自动结束该进程。本文介绍了使用setitimer函数实现子进程超时结束的方法，并提供了示例程序供读者参考。

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