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Linux系统编程—信号捕捉

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原文链接: https://segmentfault.com/a/1190000037509458

前面我们学习了信号产生的几种方式,而对于信号的处理有如下几种方式:

  1. 默认处理方式;
  2. 忽略;
  3. 捕捉。

信号的捕捉,说白了就是抓到一个信号后,执行我们指定的函数,或者执行我们指定的动作。下面详细介绍两个信号捕捉操作参数: signalsigaction

signal函数

函数原型:

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

其中,sighandler定义是这样的:typedef void (*sighandler_t)(int);

函数作用:

注册一个信号捕捉函数,也就是说,收到了某个信号,就执行它所注册的回调函数。

函数参数:

signum:信号编号,尽量用宏来写,而别用数字,这样更适合跨平台;

handler:注册的回调函数;

函数缺陷:

由于历史原因,该函数在不同版本的Unix和Linux系统中可能起到的效果不一样,所以跨平台性不佳,尽量避免使用它,取而代之使用通用性更好的sigaction函数。

#include <stdio.h>
 #include <signal.h>
 
 void func()
 {
     printf("SIGQUIT catched!\n");
 }
 
 int main()
{
    signal(SIGQUIT, func);
    while(1);
}

sigaction函数

函数原型:

int sigaction(int signum, const struct sigaction act, struct sigaction oldact);

函数作用:

与signal函数类似,用来注册一个信号捕捉函数;

返回值:

成功:0;失败:-1,并设置errno;

参数:

signum:信号编号,尽量用宏来写,而别用数字,这样更适合跨平台;

act:传入参数,新的信号捕捉方式;

oldact:传出参数,旧的信号捕捉方式

这里特别要注意参数中struct sigaction结构体,这也是这个函数的难点所在,下面详细说明:

struct sigaction结构体

原型:

struct sigaction {

​ void (*sa_handler)(int);

​ void ( sa_sigaction)(int, siginfo_t , void *);

​ sigset_t sa_mask;

​ int sa_flags;

​ void (*sa_restorer)(void);

};

这个结构体成员很多,又很多是回调函数的形式,令人望而生畏。但实际上,需要掌握的只有三个。

首先,sa_restorer和sa_sigaction这两个成员一个已经被弃用了,另一个很少使用,所以我们暂且不管它们,重点掌握剩下的三个。

sa_handler :指定信号捕捉后的处理函数,即注册回调函数。该成员也可以赋值为SIG_IGN,表示忽略该信号,也可注册为SIG_DFL,表示执行信号的默认动作。

sa_mask :临时阻塞信号集(或信号屏蔽字)先来看这样一个情景:

某个信号已经注册了回调函数,当内核传递这个信号过来时,会先经过一个阻塞信号集,先阻塞掉部分信号。再去执行对应的回调函数。如下图示:

IvyERvA.png!mobile

假如说,这个回调函数回调执行的时间比较长,比如2秒,在这2秒里,又有其它的信号过来,那进程是暂停当前回调函数,去响应新的信号,还是不管新来的信号,先把当前回调函数处理完再说?

正确的做法是,在执行回调函数期间,使用sa_mask临时的去替代进程的阻塞信号集,保证回调函数安心的执行完毕,再解除替代。注意:这个过程仅仅发生在回调函数执行期间,是临时性的设置。

sa_flags :通常设置为0,表示使用默认属性。

再来看另外一个场景:

比如进程对SIGQUIT注册了回调函数,当回调函数在执行期间,又来了SIGQUIT函数,这时,进程是响应还是不响应该信号?这就是sa_flags的一个作用,当其设置为0时,表示使用默认属性,也就是先不响应该信号,而是执行完回调函数再处理此信号。

另外,阻塞的常规信号不支持排队,也就是说,执行回调函数期间,再来千百个同个信号时,系统只记录一次。而后面的32个实时信号则支持排队。

#include <stdio.h>
 #include <signal.h>
 #include <unistd.h>
 
 void func(int signal)
 {
     printf("SIGQUIT catched!\n");
     sleep(2);   //用来模拟回调函数执行很长时间
     printf("func finished!\n");
}

int main()
{
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = func;
    sigemptyset(&act.sa_mask);  //先清空临时阻塞信号集
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);    // 执行回调函数期间,屏蔽SIGINT
    act.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGQUIT, &act, NULL); //注册回调函数

    while(1);

    return 0;
}

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