10. signal.h

signal.h提供了信号(即异常情况)的处理工具。所谓“信号”(signal),可以理解成系统与程序之间的短消息,主要用来表示运行时错误,或者发生了异常事件。

简介

  • 头文件signal.h定义了一系列宏,表示不同的信号。
    • SIGABRT:异常中止(可能由于调用了 abort() 方法)。
    • SIGFPE:算术运算发生了错误(可能是除以 0 或者溢出)。
    • SIGILL:无效指令。
    • SIGINT:中断。
    • SIGSEGV:无效内存访问。
    • SIGTERM:终止请求。
  • 上面每个宏的值都是一个正整数常量。

signal()

  • 头文件signal.h还定义了一个signal()函数,用来指定某种信号的处理函数。
    signal(SIGINT, handler);
    
  • signal()接受两个参数,第一个参数是某种信号的宏,第二个参数是处理这个信号的函数指针handler
  • 信号处理函数handler接受一个 int 类型的参数,表示信号类型。它的原型如下。
    void (*func)(int);
    
  • handler函数体内部可以根据这个整数,判断到底接受到了哪种信号,因为多个信号可以共用同一个处理函数。一旦处理函数执行完成,程序会从信号发生点恢复执行。但是,如果遇到 SIGABRT 信号,处理函数执行完成,系统会让程序中止。
  • 当系统向程序发送信号时,程序可以忽略信号,即不指定处理函数。
  • signal()的返回值是前一个处理函数的指针,常常把它保存在变量之中,当新的处理函数执行完,再恢复以前的处理函数。
    void (*orig_handler)(int);
    orig_handler = signal(SIGINT, handler);
    // SIGINT 信号发生之后
    signal(SIGINT, orig_handler);
    
  • 上面示例中,signal()为信号SIGINT指定了新的处理函数handler,把原来的处理函数保存在变量orig_handler里面。等到handler这个函数用过之后,再恢复原来的处理函数。

信号相关的宏

  • signal.h还提供了信号相关的宏。
  • SIG_DFL
    • SIG_DFL 表示默认的处理函数。
      signal(SIGINT, SIG_IGN);
      
    • 上面示例中,SIGINT 的处理函数是默认处理函数,由当前实现决定。
  • SIG_IGN
    • SIG_IGN 表示忽略该信号。
      signal(SIGINT, SIG_IGN);
      
    • 上面示例表示不对 SIGINT 信号进行处理。由于程序运行时按下 Ctrl + c 是发出 SIGINT 信号,所以使用该语句后,程序无法用 Ctrl + c 终止。
  • SIG_ERR
    • SIG_ERR 是信号处理函数发生错误时,signal()的返回值。
      if (signal(SIGINT, handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal(SIGINT, handler) failed");
        // ...
      }
      
    • 上面示例可以判断handler处理 SIGINT 时,是否发生错误。

raise()

  • raise()函数用来在程序中发出信号。
    int raise(int sig);
    
  • 它接受一个信号值作为参数,表示发出该信号。它的返回值是一个整数,可以用来判断信号发出是否成功,0 表示成功,非 0 表示失败。
    void handler(int sig) {
      printf("Handler called for signal %d\n", sig);
    }
    signal(SIGINT, handler);
    raise(SIGINT);
    
  • 上面示例中,raise()触发 SIGINT 信号,导致 handler 函数执行。