信号的捕捉和处理
主要由signal和sigaction函数来完成。还有一个函数pause,它可用来响应任何信号,不过不做任何处理。
1、signal函数
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
当指定的信号到达时,就会跳转到参数handler指定的函数执行。如果handler参数不是函数指针,那么必须是常数:
SIG_IGN(忽略该信号)或SIG_DFL(对该信号执行默认操作)。handler是一个函数指针。
signal函数执行成功时返回以前的信号处理函数指针,当有错误发生时返回SIG_ERR(即 -1)
注意:SIGKILL 和 SIGSTOP这两个信号不能被捕捉或忽略。
2、sigaction函数:
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
};
用来检查或设置进程在收到信号时的动作。
参数signum可以是SIGKILL 和 SIGSTOP以外的任何信号。
如果参数act不为空,则为signum设置新的信号处理函数;
如果oldact不为空,则旧的信号处理函数将被存储在oldact中。
sa_handler和sa_sigaction在某些体系结构上被定义为共同体,即这两个值在某一时刻只有一个有效。
数据成员sa_restorer已经作废,不再使用,POSIX标准也不支持该数据成员。
sa_handler可以是常数SIG_DFL 或 SIG_IGN,或者是一个信号处理函数的函数名。
sa_sigaction也是用来指定信号signum的处理函数,但是它有3个参数,
第一个参数是信号编号,
第二个参数是一个指向siginfo_t 结构的指针,
第三个参数是一个指向任何类型的指针,一般不使用。
sa_mask成员变量声明了一个信号集,在调用信号捕捉函数之前,该信号集会增加到进程的信号屏蔽码中,新的信号屏蔽码会自动包括正在处理的信号(sa_flags
未指定SA_NODEFER 或 SA_NOMASK)。
当从信号捕捉函数返回时,进程的信号屏蔽码会恢复原来的值。因此,当处理一个给定的信号时,如果这种信号再次发生,那么会阻塞直到本次信号处理
结束为止。若这种信号发生了多次,则对于不可靠信号,他只会阻塞一次,即本次信号处理结束以后只会再处理一次(相当于丢失了信号);对于可靠信号(实时信号),则会被阻塞多次,即
信号不会丢失,信号发送了多少次就会调用信号处理函数多少次。
sa_flags成员用来说明信号处理的一些其他相关操作,它可以取以下或他们的组合。
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SA_SIGINFO:如果设置了该标志,则信号处理函数由三参数的sa_sigaction指定而不是sa_handler指定。
使用三参数的sa_sigaction来指定信号处理函数时,它的第二个参数可以用来传递数据,定义如下:
接收信号的进程只能读取这些值,不能进行设置。si_int,si_ptr可以用来接收数据。
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信号的嵌套处理:
将sa_flags赋值为SA_NOMASK,即支持信号的嵌套处理。
#include <stdio.h> #include <signal.h> int temp = 0; void sig_handler(int sig_num); int main() { struct sigaction act; act.sa_handler = sig_handler; act.sa_flags = SA_NOMASK; sigaction(SIGINT, &act, NULL); while(1); return 0; } void sig_handler(int sig_num) { printf("recv SIGINT "); sleep(5); temp+=1; printf("the value temp is:%d ", temp); printf("int sig_handler, after sleep "); }
快速按下Ctrl+c组合键两次。
执行说明:
第一次按下Ctrl+c组合键发出SIGINT信号,休眠5秒。在5秒之内再次按下Ctrl+c组合键,由于我们设置了
act.sa_flags = SA_NOMASK;
因此程序又一次响应SIGINT信号,程序从sleep()处嵌套调用信号处理函数void sig_handler(int sig_num);再一次打印
recv SIGINT 。休眠5秒之后,将temp的值打印出来并返回到本次信号处理函数的跳入点sleep处,然后再打印temp的值,并返回到主函数。
从程序执行可以看到,temp的值随着信号处理函数被调用的次数的增加而递增,而由于实际应用中信号总是随机发生的,这样temp的值也会随机变化,
如果main函数或其他地方还用到了这个全局变量,则程序将产生不可预料的结果。我们称这种数据会被破坏的函数为不可重入函数。
编写信号处理函数时要注意不要使用不可重入函数。一般来说,满足下列条件之一的函数是不可重入的。
(1)使用了静态的数据结构,如getgrgid(),全局变量等
(2)函数实现时,调用了malloc或者free函数
(3)函数实现时,调用了标准I/O函数
3、pause函数:
int pause(void);
使调用进程挂起直至捕捉到一个信号。
pause函数会令目前的进程进入睡眠状态,直到被信号所中断。该函数只返回-1并将errno设置为EINTR。