如何在C语言中自定义信号处理？

在Linux操作系统中，信号（Signal）是一种进程间通信机制，用于通知进程某个特定事件的发生，信号可以由用户手动发送，也可以通过系统自动生成，当用户按下Ctrl+C时，会向当前前台进程发送SIGINT信号，通常用于终止进程的执行。

自定义信号处理

在Linux中，可以通过signal()函数来捕获和处理信号，该函数允许程序员为指定的信号设置一个自定义的处理函数，从而改变信号的默认行为，以下是对自定义信号处理的详细解释：

1. 捕获并自定义处理函数

通过signal()函数，可以为特定的信号指定一个自定义的处理函数，当进程接收到该信号时，将执行这个自定义的处理函数而不是默认的操作，对于SIGINT信号，可以定义一个自定义的处理函数来代替进程终止操作：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
void handler(int sig) {
    std::cout << "收到二号信号，但不退出！" << std::endl;
}
int main() {
    signal(SIGINT, handler);
    while (true) {
        std::cout << "I am a process! my pid is : " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

在这个例子中，当进程接收到SIGINT信号时，不会终止，而是输出一条消息并继续运行。

2. 忽略信号

如果希望忽略某个信号，可以将signal()函数的第二个参数设置为SIG_IGN，这样，当进程接收到该信号时，内核会直接丢弃它，进程不会受到任何影响：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int main() {
    signal(SIGINT, SIG_IGN);
    while (true) {
        std::cout << "I am a process! my pid is : " << getpid() << std::endl;
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

在这个例子中，无论何时按下Ctrl+C，进程都不会被终止。

3. 恢复默认操作

如果之前已经为某个信号设置了自定义处理函数或忽略该信号，可以使用SIG_DFL将该信号的处理方式恢复为默认：

signal(SIGTERM, SIG_DFL); // 恢复SIGTERM信号的默认处理方式

信号的分类与处理策略

Linux中的信号可以分为两大类：可靠信号和不可靠信号，可靠信号（编号为32-64）会被排队处理，而不可靠信号（编号为1-31）则可能被丢弃，这种分类影响了信号的处理策略：

可靠信号：这些信号会被放入目标进程的信号队列中，只要挂起的信号个数没有超过内核设定的上限，就不会丢失。

不可靠信号：这些信号可能会被丢弃，特别是当目标进程中该信号的状态为未决或忽略时。

FAQs

Q1: 如何在Linux中自定义信号处理？

A1: 可以通过signal()函数来自定义信号处理，首先定义一个处理函数，然后在signal()函数中将该处理函数与特定的信号关联起来。

void handler(int sig) {
    std::cout << "收到信号：" << sig << std::endl;
}
signal(SIGINT, handler);

这样，当进程接收到SIGINT信号时，就会执行handler函数。

Q2: 如何忽略一个信号？

A2: 要忽略一个信号，可以在signal()函数中将第二个参数设置为SIG_IGN。

signal(SIGINT, SIG_IGN);

这样，当进程接收到SIGINT信号时，内核会直接丢弃它，进程不会受到影响。

小编有话说

在Linux系统中，信号是进程间通信的重要机制之一，通过自定义信号处理，我们可以更灵活地控制程序的行为，例如实现优雅的程序退出、资源清理等，需要注意的是，信号处理函数应该尽可能简单，避免在其中执行复杂的操作，以免引发竞态条件或其他不可预测的问题，正确理解和使用信号，可以帮助我们编写出更加健壮和可靠的应用程序。