41-新的信号注册函数 sigaction

41-新的信号注册函数 sigaction在这之前,我们一直使用signal来注册信号处理函数,而且一开始我甚至都没有提起过甚至signal还有一个兄弟——sigaction.我相信,把sigaction放到这里是适合的,因为你已经具备了足够的基础去理解它了。1.sigaction函数不同于signal函数,sigaction函数是符合POSIX标准的,而signal只是ANSIC标准函数。除了上面的区

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

在这之前,我们一直使用 signal 来注册信号处理函数,而且一开始我甚至都没有提起过 signal 还有一个兄弟——sigaction.

我相信,把 sigaction 放到这里是适合的,因为你已经具备了足够的基础去理解它了。

1. sigaction 函数

不同于 signal 函数,sigaction 函数是符合 POSIX 标准的,而 signal 只是 ANSI C 定义的函数。

除了上面的区别外, sigaction 提供了更多的功能。比如它可以处理带参数的信号,在信号处理的时候,可以屏蔽其它信号等等。

##1.1 函数原型

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
  • 参数 signum :要捕获的信号。
  • 参数 act:struct sigaction 结构体,它保存了信号处理函数指针等等,后面具体讲解。
  • 参数 oldact:返回旧的 struct sigaction 结构体。
  • 返回 0 成功,-1 失败

1.2 struct sigaction 结构体

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 : 不带附加参数的信号处理函数指针
  • sa_sigaction: 带有附加参数的信号处理函数指针(两个信号处理函数指针只能二选一)
  • sa_mask: 在执行信号处理函数时,应该屏蔽掉哪些信号
  • sa_flags: 用于控制信号行为,它的值可以是下面选项的组合。
  • SA_NOCLDSTOP : 当捕获 SIGCHLD 时,不接收子进程停止的通知。
  • SA_NOCLDWAIT:当捕获 SIGCHLD 时,收子进程在退出时不变成僵尸进程。
  • SA_NODEFER:当该信号处理函数执行时,不阻塞该信号。
  • SA_ONESTACK:在指定的栈(signaltstack 函数指定)上执行信号处理函数。
  • SA_RESETHAND:在进入信号处理函数入口点处恢复该信号的处理函数为默认函数。
  • SA_RESTART:由此信号中断的系统调用是否要再启动
  • SA_SIGINFO:如果指定该选项,则向信号处理函数传递参数(这时应该使用 sa_sigaction 成员而不是 sa_handler).
  • sa_restorer:该成员在早期是用来清理函数栈的,如今已被废弃不用。

sa_flags 的选项比较多,大部分可又自己做实验验证,有些是需要额外的知识,比如 SA_ONESTACK 和 SA_RESTART,这些放到后面讲解。本节示例中,只需要把 sa_flags 设置为 0 即可。

2. 实例

下面的程序演示了 sigaction 函数的用法,程序注册了信号 SIGINT 和 SIGTSTP. 需要注意的一点是 sa_mask 被设置为 SIGINT,它表示当执行信号处理函数的时候,阻塞信 SIGINT 信号。我在 handler 函数加入了一打印未决信号的功能,以验证执行到 handler 的时候发送 SIGINT 是被阻塞住的。

  • 代码
// sigaction.c
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>

void printsigset(const sigset_t *set)
{ 
   
  for (int i = 1; i <= 64; i++) { 
   
    if (i==33) putchar(' ');
    if (sigismember(set, i) == 1)
      putchar('1');
    else
      putchar('0');
  }
  puts("");
}

void handler(int sig) { 
   
  if (sig == SIGTSTP) printf("hello SIGTSTP\n");  
  if (sig == SIGINT) printf("hello SIGINT\n");  
  sleep(5);
  sigset_t st; 
  sigpending(&st);
  printsigset(&st);
}

int main() { 
   
  printf("I'm %d\n", getpid());
  struct sigaction act, oldact;
  act.sa_handler = handler; // 设置普通信号处理函数

  // 向 sa_mask 中添加 SIGINT
  sigemptyset(&act.sa_mask); 
  sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);
  act.sa_flags = 0; // 先置 0

  sigaction(SIGTSTP, &act, &oldact);
  sigaction(SIGINT, &act, &oldact);

  while(1) { 
   
    write(STDOUT_FILENO, ".", 1); 
    pause();
  }

  return 0;
}
  • 编译和运行
$ gcc sigaction.c -o sigaction
$ ./sigaction
  1. 当程序运行的时候,Ctrl C 进入 handler,然后立即 Ctrl Z 发现 handler 还未执行完就被 SIGTSTP 打断.

  2. 当程序运行的时候,Ctrl Z 进入 handler,然后立即 Ctrl C 发现并不会被 SIGINT 打断,这是因为该 handler 注册的时候被设置了 SA_MASK = SIGINT。最后 handler 结束的时候打印了未决信号集,发现里头有 SIGINT。所以 handler 结束后,又去继续对 SIGINT 进行处理。

注意:有同学在 sa_mask 里屏蔽了 SIGINT,然后运行程序直接按下 Ctrl C,发现屏蔽打印 hello SIGINT,这完全正常啊。注意,sa_mask 的含义是 “在执行信号处理函数时,应该屏蔽掉哪些信号”。

3. 总结

  • 掌握 sigaction 函数使用方法
  • 掌握 struct sigaction 结构体
  • 理解 sigaction 结构体中 sa_mask 成员的含义
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