linux c信号

一、什么是信号

   1、 信号就是软件中断，很多的程序都需要处理信号。信号提供了一种处理异步事件的机制。

    例如：当用户在终端下运行一个程序时，用户在键盘键入一个中断键(CTRL+C)，则会通过信号机制终止一个正在运行的程序。

   

   2、每一个信号都有自己独特的名字。这些名字都是以SIG开头的。例如中断信号SIGINT.在linux下输入shell命令kill -l可以看到linux所支持的所有的信号名称以及信号的编号。其中1号到32号（32号信号用户是不能使用的）信号都是继承UNUX系统的信号。其余的是linux系统根据POSIX标注定义的信号。

   3、在编写信号程序时，必须加上头文件。事实上，信号的定义的定义在另外的一个头文件中，但是该头文件又包含在中。

     大家可以查看头文件/usr/include/signal.h 发现里边有一句include ，然后再查看头文件/usr/include/bits/signum.h  大家会发现信号的定义都在这里边.

二、信号产生的方式

 1、用户按键，如用户按下了CTRL+C组合键

 2、硬件异常，如除数为0，无效内存引用

 3、进程调用kill函数将信号发送给一个进程或者进程组，限制条件是：接受信号进程和发送信号进程的所有者必须相同。或者发送信号的进程的所有者是超级用户

 4、调用命令kill，实际上此命令是kill函数的接口

 5、检测到某种软件条件已经发生。例如 SIGPIPE(管道的读进程已经终止后，另一个进程写此管道时产生)

 

 当产生信号时，内核通常会在进程表中设置一个某种形式的标志，这就是所谓的向进程发送了一个信号。

三、进程的处理

 1、捕捉信号,可以指定信号的处理函数，当捕捉的信号时自动执行此函数

 2、忽略信号，除了SIGKILL和SIGSTOP,因为它们向超级用户提供了使进程终止或停止的方法。另外忽略了由某些硬件异常产生的信号(如无效内存引用)，则进程运行的行为是不可预测的。

 3、按照系统默认的方式处理,大部分信号的默认处理方式是终止进程，

四、信号的捕捉和处理

 1、signal函数 -- 信号机制最简单的接口,用来设置进程在接受到信号时候的动作

  在shell下输入man signal查看函数原型

   

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);    //定义函数指针类型
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);


signum为信号的编号

handler为信号处理函数

执行成功是返回信号处理函数指针，不成功时返回-1

举例如下：

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

/*信号处理函数*/
void handler_signal(int signo)
{
    printf("receive a signal\n");
    exit(0);
}


int main()
{
    signal(SIGINT,handler_signal); //进程接收到中断信号(SIGINT)，执行handler_signal函数
    while(1)；


    return 0;

}




编译、运行程序

当用户按下CTRL+C组合键时，程序退出，输出receive a signal

这就是一个简单的关于信号的函数

2、sigaction函数

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


sigaction函数用来检查或者设置进程在接收到信号时的动作。

signum为信号编号

act不为空指针，则为新的信号处理函数；

oldact不为空指针，则为旧的信号处理函数将储存在oldact中。

struct sigaction {
               void (*sa_handler)(int);
               void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
               sigset_t sa_mask;
               int sa_flags;
               void (*sa_restorer)(void);
           };


sa_handler为信号处理函数的函数名

sa_sigaction也是信号处理函数的的函数名

sa_mask声明了一个信号集，在调用该信号捕捉函数之前，这一信号集要加入到进程的信号屏蔽字中。仅当从信号捕捉函数返回时再进行进程的信号屏蔽字复位。这样在调用信号处理程序时候就能阻塞某些信号。

sa_flags设置对信号处理的一些选项。

具体的sigaction结构体的介绍，在使用man手册中会又详细的介绍。

举个简单例子：

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

void signal_handler1(int sig)
{
    printf("I am signal_handler1\n");
    printf("receive a signal!\n");
    exit(0);
}

void signal_handler2(int sig)
{
    printf("I am signal_handler2\n");
    printf("receive a signal!\n");
    exit(0);
}

int main()
{
    struct sigaction sac1,sac2;
    sac1.sa_handler = signal_handler1;
    sac2.sa_handler = signal_handler2;
    sigaction(SIGINT,&sac1,NULL);//设置信号的处理函数,将信号SIGNAL和信号处理函数signal_handler联系起来


    //sigaction(SIGINT,&sac2,NULL);//重新设置信号的处理函数,将信号SIGNAL和信号处理函数signal_handler2联系起来

    while(1);    
    exit(0);
}

编译、运行，结果显示执行了signal_handler1函数。

将sigaction(SIGINT,&sac2,NULL);注释去掉，重新编译运行，结果显示的是执行了signal_handler2

函数，

通过此例，说明sigaction函数可以设置信号处理函数，或者重新设置信号处理函数。

五、kill和raise函数

     

  #include <sys/types.h>
  #include <signal.h>
  int kill(pid_t pid, int sig);
  int raise(int sig);


kill函数将信号发送给进程或者进程组，但是前提是：接受信号进程和发送信号进程的所有者必须相同,即发送者和接受者的有效ID必须相同。或者发送信号的进程的所有者是超级用户

raise将信号发送个自己

raise(int sif)等价于kill(getpid(),int sig)

kill的pid参数

pid > 0   将信号发送给pid进程

pid == 0  将信号发送给和发送信号进程属于同一进程组的所有进程(这些进程的组ID等于发送进程的必须相同)

pid < 0   将信号发送给其进程组ID等于pid的的绝对值的进程。

pid == -1 将信号发送给发送进程有权限向它们发送信号的系统上的所有进程。

注意：上述的所有进程组都不包含某些特殊的系统进程。

六、alarm和pause函数

#include <unistd.h>
 unsigned int alarm(unsigned int seconds);
 int pause(void);

alarm函数可以设置一个计时器。当计时器超时时，产生一个SIGALRM信号。如果不捕捉或者忽略这个信号，则其默认的动作就是终止调用alarm函数的进程

每个进程只能设置一个闹钟时钟，如果在调用alarm时，以前己为该进程设置了闹钟时钟，并且没有超时，则返回返回以前的闹钟的余留值作为本次alarm函数调用的返回值。以前的闹钟时钟被新值替换。若以前没有设置闹钟时钟，则调用alarm时，返回0

pause函数使进程挂起，直到捕捉到了一个信号。只有在执行了一个信号处理函数，并且从其返回时，pause才返回，在这种情况下，pause返回-1，并且将errno设置为EINTR。