linux 捕获信号处理

在Linux中，信号是一种软件中断，用于通知进程某个事件已经发生。信号处理允许进程对系统发出的各种事件进行响应，如用户中断（Ctrl+C）、非法指令、浮点异常等。

基础概念：

1. 信号（Signal）：一种异步通知机制，用于告知进程某个特定事件的发生。
2. 信号处理函数：当特定信号被发送给进程时，由操作系统调用的函数。
3. 捕获信号：进程设置信号处理函数来捕获并处理特定信号。

相关优势：

• 允许进程对系统事件进行响应。
• 提供了一种灵活的进程间通信方式。

类型：

Linux支持多种信号，包括但不限于：

• SIGINT：用户中断信号（如Ctrl+C）。
• SIGTERM：请求终止信号。
• SIGKILL：强制终止信号，无法被捕获或忽略。
• SIGUSR1和SIGUSR2：用户自定义信号。

应用场景：

• 优雅地关闭进程，释放资源。
• 处理用户输入或外部事件。
• 实现进程间的简单通信。

信号处理流程：

1. 进程通过signal()或sigaction()系统调用设置信号处理函数。
2. 当信号产生时，操作系统会中断当前进程的执行，并调用相应的信号处理函数。
3. 信号处理函数执行完毕后，进程恢复执行。

遇到的问题及解决方法：

问题：信号丢失或重复处理

原因：信号可能在处理过程中再次产生，或者多个信号同时到达导致处理不及时。

解决方法：

• 使用sigaction()代替signal()，因为sigaction()提供了更强大的信号处理能力，包括信号屏蔽和信号处理函数的可靠调用。
• 在信号处理函数中避免执行复杂操作，尽量保持简洁快速，以减少信号丢失的可能性。
• 使用信号屏蔽字来临时阻止某些信号的处理，确保关键代码段的执行不被干扰。

示例代码（使用sigaction()捕获SIGINT信号）：

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

void signal_handler(int signum) {
    printf("捕获到信号 %d
", signum);
    // 在这里执行清理工作或其他响应操作
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = signal_handler; // 设置信号处理函数
    sigemptyset(&sa.sa_mask); // 清空信号屏蔽字
    sa.sa_flags = 0; // 设置标志位

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

    printf("按 Ctrl+C 发送 SIGINT 信号...
");
    while (1) {
        sleep(1); // 模拟长时间运行的进程
    }

    return 0;
}

在这个示例中，我们使用sigaction()函数来捕获SIGINT信号（通常由Ctrl+C产生），并在信号处理函数中打印一条消息。这样，当用户按下Ctrl+C时，进程会优雅地响应并执行信号处理函数中的代码。