C 标准库 - <signal.h> 学习笔记

介绍

<signal.h> 是 C 标准库中的头文件，主要提供了信号相关的函数和宏定义。在 Linux 和 Unix 系统中，信号（Signal）是一种软件中断机制，用于通知进程发生了某个事件，比如键盘输入、定时器到期、硬件错误等。

常用函数

signal

cCopy Code
void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

signal 函数用于设置某个信号的处理函数，即当进程收到指定信号时会调用该函数进行处理。常用的信号处理函数有 SIG_IGN（忽略信号）和 SIG_DFL（使用默认行为），也可以自定义信号处理函数。

例如，下面的代码演示了如何将 SIGINT 信号的处理函数设置为 signal_handler：

cCopy Code
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void signal_handler(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
}

int main() {
    // 设置 SIGINT 信号处理函数为 signal_handler
    signal(SIGINT, signal_handler);

    // 死循环等待信号
    while (1) {}
    return 0;
}

raise

cCopy Code
int raise(int sig);

raise 函数用于向当前进程发送指定信号。通常情况下，我们可以在程序中使用 raise(SIGTERM) 命令来安全地终止进程。

例如，下面的代码演示了如何在程序中向自身发送 SIGINT 信号：

cCopy Code
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void signal_handler(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
}

int main() {
    signal(SIGINT, signal_handler);

    // 发送 SIGINT 信号
    raise(SIGINT);

    return 0;
}

sigaction

cCopy Code
int sigaction(int sig, const struct sigaction *restrict act, struct sigaction *restrict oldact);

sigaction 函数用于修改指定信号的处理方式。和 signal 不同的是，sigaction 函数支持更加精细的信号处理方式，可以指定是否阻塞其他信号、是否恢复信号处理函数、是否使用 SA_RESTART 标志等。

例如，下面的代码演示了如何使用 sigaction 函数捕获 SIGINT 信号：

cCopy Code
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void signal_handler(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = signal_handler;  // 设置信号处理函数
    sa.sa_flags = SA_RESTART;        // 使用 SA_RESTART 标志

    // 注册信号处理函数
    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        return 1;
    }

    // 死循环等待信号
    while (1) {}
    return 0;
}

sigprocmask

cCopy Code
int sigprocmask(int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oldset);

sigprocmask 函数用于修改当前进程的信号掩码。信号掩码是一个位图，每个位表示一个信号是否被屏蔽（阻塞）。当某个信号被屏蔽时，该信号会被暂时挂起，直到解除屏蔽。

例如，下面的代码演示了如何使用 sigprocmask 函数屏蔽 SIGINT 信号：

cCopy Code
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void signal_handler(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
}

int main() {
    // 屏蔽 SIGINT 信号
    sigset_t mask;
    sigemptyset(&mask);
    sigaddset(&mask, SIGINT);
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL) == -1) {
        perror("sigprocmask");
        return 1;
    }

    // 设置 SIGINT 信号处理函数
    signal(SIGINT, signal_handler);

    // 死循环等待信号
    while (1) {}
    return 0;
}

实例

下面是一个简单的实例，演示了如何在程序中使用信号处理函数来处理 SIGTERM 信号，安全地终止进程：

cCopy Code
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>

void signal_handler(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
    exit(0);
}

int main() {
    // 设置 SIGTERM 信号处理函数
    signal(SIGTERM, signal_handler);

    // 死循环等待信号
    while (1) {}

    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先使用 signal 函数设置 SIGTERM 信号的处理函数为 signal_handler，然后进入死循环等待信号。当收到 SIGTERM 信号时，会调用 signal_handler 函数来安全地终止进程。