Linux信号捕捉及其处理

一、Signal信号处理机制

可以用函数signal注册一个信号捕捉函数，其函数原型为：

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

signal函数的第一个参数signum表示要捕捉的信号。
signal函数的第二个参数是个函数指针，表示要对该信号进行捕捉的函数，该参数也可以是 SIG_DEF(表示交由系统缺省处理，相当于白注册了)或SIG_IGN(表示忽略掉该信号而不做任何处理)。
signal如果调用成功，返回以前该信 号的处理函数的地址，否则返回SIG_ERR。
下面用一个例子来介绍signal的用法：在Shell中Ctrl+C组合键会产生一个SIGINT信号，其默认处理动作为终止当前进程，我们用下面的程序捕捉SIGINT信号并改变其默认行为，使得捕捉到SIGINT信号后让程序执行打印动作。

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>

void sig_handler(int sig)
{
printf("Catch a signal,it is NO.%d signal!\n",sig);
}

int main()
{
signal(SIGINT,sig_handler);
while(1){
printf("welcome visit fuxiao.me\n");
sleep(1);
}
return 0;
}

运行结果如下：


可以看到我们已经成功的更改了SIGINT信号的默认行为，进程捕捉到信号后执行我们定义的处理函数。二、Sigaction信号处理机制signal函数大部分情况下可以完成信号处理的要求，但是有些情况下signal函数还是不够健壮。例如下面一些特殊情况下，signal函数并不能很好的处理。注册一个信号处理函数，并且处理完毕一个信号之后，是否需要重新注册，才能够捕捉下一个信号；
如果信号处理函数正在处理信号，并且还没有处理完毕时，又发生了一个同类型的信号，这时该怎么处理；
如果信号处理函数正在处理信号，并且还没有处理完毕时，又发生了一个不同类型的信号，这时该怎么处理；
如果程序阻塞在一个系统调用(如read(…))时，发生了一个信号，这时是让系统调用返回错误再接着进入信号处理函数，还是先跳转到信号处理函数，等信号处理完毕后，系统调用再返回。
基于以上原因Linux还有一个更为健壮的信号注册函数sigaction()
其函数原型为：

#include<signal.h>
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

参数signum为需要捕捉的信号;
参数 act是一个结构体，里面包含信号处理函数地址、处理方式等信息。
参数oldact是一个传出参数，sigaction函数调用成功后，oldact里面包含以前对signum的处理方式的信息。
如果函数调用成功，将返回0，否则返回-1。
结构体 struct sigaction(注意名称与函数sigaction相同)的原型为：

struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);   //老类型的信号处理函数指针
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);//新类型的信号处理函数指针
sigset_t sa_mask;    //将要被阻塞的信号集合
int sa_flags;     //信号处理方式掩码
void (*sa_restorer)(void); //保留，不要使用。
}

该结构体的各字段含义及使用方式：字段sa_handler是一个函数指针，用于指向原型为void handler(int)的信号处理函数地址， 即老类型 的信号处理函数；
字段sa_sigaction也是一个函数指针，用于指向原型为

void handler(int iSignNum,siginfo_t *pSignInfo,void *pReserved)；

的信号处理函数，即新类型的信号处理函数。该函数的三个参数含义为：iSignNum：传入的信号
pSignInfo：与该信号相关的一些信息，它是个结构体
pReserved：保留，现没用

字段sa_handler和sa_sigaction只应该有一个生效，如果想采用老的信号处理机制，就应该让sa_handler指向正确的信号处 理函数；否则应该让sa_sigaction指向正确的信号处理函数，并且让字段sa_flags包含SA_SIGINFO选项。
字段sa_mask是一个包含信号集合的结构体，该结构体内的信号表示在进行信号处理时，将要被阻塞的信号。针对sigset_t结构体，有一组专门的函数对它进行处理，它们是：

#include<signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);  //清空信号集合set
int sigfillset(sigset_t *set); //将所有信号填充进set中
int sigaddset(sigset_t *set, int signum); //往set中添加信号signum
int sigdelset(sigset_t *set, int signum); //从set中移除信号signum
int sigismember(const sigset_t *set, int signum); //判断signnum是不是包含在set中

下面用sigaction来完成上面与signal函数同样的事情，完成对SIGINT信号的捕捉:

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>

void sig_handler(int sig)
{
printf("Catch a signal,it is NO.%d signal!\n",sig);
}

int main()
{
struct sigaction act;
//这对结构体进行初始化，这是确保信号捕捉正确运行的前提
memset(&act, 0, sizeof(act));
//向信号处理集中添加SIGINT信号
sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);
//使用老的处理函数
act.sa_handler = sig_handler;

sigaction(SIGINT, &act, NULL);
while(1){
printf("welcome visit fuxiao.me\n");
sleep(1);
}
return 0;

运行结果：