【C++】システムが処理できるゾンビプロセスの最大数を検証する方法

本記事では、「システムが同時に処理できるゾンビプロセスの最大数はどれくらいか」、言い換えればプログラムがどこまで実行を続けられるのかを、実際のコードで検証していきます。

ゾンビプロセス(defunct process とも呼ばれます)とは、exit() システムコールによってすでに実行を終了しているにもかかわらず、プロセステーブル上にエントリが残り続けているプロセスのことです。通常、子プロセスが終了しても、親プロセスが wait() を呼び出して終了ステータスを読み取らない限り、そのエントリは解放されません。これがゾンビプロセスとして残留する仕組みです。

プログラムで使用するアプローチ

• プログラムを実行するためには、<unistd.h> をインクルードする必要がある点に注意してください。

• main() 関数内で int 型の変数 num を 0 で初期化し、プログラムの実行が停止するまでループ処理を繰り返します。

• ゾンビプロセスを生成するには、while(fork() > 0) という条件の while 文を作成します。
  fork() システムコールは、新たなプロセス(子プロセス)を生成するために使用されます。生成された子プロセスは、fork() を呼び出した元のプロセス(親プロセス)と並行して動作します。

• while ループの中では、変数 num をインクリメントしながら、その値を出力していきます。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<unistd.h>
using namespace std;
int main(){
    int num = 0;
    while (fork() > 0){
        num++;
        cout<<num<<" ";
    }
}

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

この実行例では、num の値は 93 で増加が止まっています。これは、プロセステーブルに登録できる上限に達し、これ以上 fork() による新しいプロセスの生成が失敗するようになったことを意味します。

ただし、この数値は固定的なものではありません。OS の種類やカーネルの設定、ulimit などによるプロセス数の上限値といったシステム構成によって値は変動します。そのため、実行環境ごとに異なる結果になる点に留意してください。