Linux系統編程—信號捕捉

前面咱們學習了信號產生的幾種方式，而對於信號的處理有以下幾種方式：

1. 默認處理方式；
2. 忽略；
3. 捕捉。

信號的捕捉，說白了就是抓到一個信號後，執行咱們指定的函數，或者執行咱們指定的動做。下面詳細介紹兩個信號捕捉操做參數：signal和sigaction。

signal函數

函數原型：

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

其中，sighandler定義是這樣的：typedef void (*sighandler_t)(int);

函數做用：

註冊一個信號捕捉函數，也就是說，收到了某個信號，就執行它所註冊的回調函數。

函數參數：

signum：信號編號，儘可能用宏來寫，而別用數字，這樣更適合跨平臺；

handler：註冊的回調函數；

函數缺陷：

因爲歷史緣由，該函數在不一樣版本的Unix和Linux系統中可能起到的效果不同，因此跨平臺性不佳，儘可能避免使用它，取而代之使用通用性更好的sigaction函數。

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

sigaction函數

函數原型：

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

函數做用：

與signal函數相似，用來註冊一個信號捕捉函數；

返回值：

成功：0；失敗：-1，並設置errno；

參數：

signum：信號編號，儘可能用宏來寫，而別用數字，這樣更適合跨平臺；

act：傳入參數，新的信號捕捉方式；

oldact：傳出參數，舊的信號捕捉方式

這裏特別要注意參數中struct sigaction結構體，這也是這個函數的難點所在，下面詳細說明：

struct sigaction結構體

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);

};

這個結構體成員不少，又不少是回調函數的形式，使人望而生畏。但實際上，須要掌握的只有三個。

首先，sa_restorer和sa_sigaction這兩個成員一個已經被棄用了，另外一個不多使用，因此咱們暫且無論它們，重點掌握剩下的三個。

① sa_handler：指定信號捕捉後的處理函數，即註冊回調函數。該成員也能夠賦值爲SIG_IGN，表示忽略該信號，也可註冊爲SIG_DFL，表示執行信號的默認動做。

② sa_mask：臨時阻塞信號集（或信號屏蔽字）先來看這樣一個情景：

某個信號已經註冊了回調函數，當內核傳遞這個信號過來時，會先通過一個阻塞信號集，先阻塞掉部分信號。再去執行對應的回調函數。以下圖示：

假如說，這個回調函數回調執行的時間比較長，好比2秒，在這2秒裏，又有其它的信號過來，那進程是暫停當前回調函數，去響應新的信號，仍是無論新來的信號，先把當前回調函數處理完再說？

正確的作法是，在執行回調函數期間，使用sa_mask臨時的去替代進程的阻塞信號集，保證回調函數安心的執行完畢，再解除替代。注意：這個過程僅僅發生在回調函數執行期間，是臨時性的設置。

③ sa_flags：一般設置爲0，表示使用默認屬性。

再來看另一個場景：

好比進程對SIGQUIT註冊了回調函數，當回調函數在執行期間，又來了SIGQUIT函數，這時，進程是響應仍是不響應該信號？這就是sa_flags的一個做用，當其設置爲0時，表示使用默認屬性，也就是先不響應該信號，而是執行完回調函數再處理此信號。

另外，阻塞的常規信號不支持排隊，也就是說，執行回調函數期間，再來千百個同個信號時，系統只記錄一次。然後面的32個實時信號則支持排隊。

#include <stdio.h>
 #include <signal.h>
 #include <unistd.h>
 
 void func(int signal)
 {
     printf("SIGQUIT catched!\n");
     sleep(2);   //用來模擬回調函數執行很長時間
     printf("func finished!\n");
}

int main()
{
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = func;
    sigemptyset(&act.sa_mask);  //先清空臨時阻塞信號集
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);    // 執行回調函數期間，屏蔽SIGINT
    act.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGQUIT, &act, NULL); //註冊回調函數

    while(1);

    return 0;
}

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