Linux系統程式設計—訊號捕捉

前面我們學習了訊號產生的幾種方式，而對於訊號的處理有如下幾種方式：

1. 預設處理方式；
2. 忽略；
3. 捕捉。

訊號的捕捉，說白了就是抓到一個訊號後，執行我們指定的函式，或者執行我們指定的動作。下面詳細介紹兩個訊號捕捉操作引數：signal和sigaction。

##signal函式

函式原型：

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

其中，sighandler定義是這樣的：typedef void (*sighandler_t)(int);

函式作用：

註冊一個訊號捕捉函式，也就是說，收到了某個訊號，就執行它所註冊的回撥函式。

函式引數：

signum：訊號編號，儘量用宏來寫，而別用數字，這樣更適合跨平臺；

handler：註冊的回撥函式；

函式缺陷：

由於歷史原因，該函式在不同版本的Unix和Linux系統中可能起到的效果不一樣，所以跨平臺性不佳，儘量避免使用它，取而代之使用通用性更好的sigaction函式。

 #include 
 #include 
 
 void func()
 {
     printf("SIGQUIT catched!n");
 }
 
 int main()
{
    signal(SIGQUIT, func);
    while(1);
}

##sigaction函式

函式原型：

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

函式作用：

與signal函式類似，用來註冊一個訊號捕捉函式；

返回值：

成功：0；失敗：-1，並設定errno；

引數：

signum：訊號編號，儘量用宏來寫，而別用數字，這樣更適合跨平臺；

act：傳入引數，新的訊號捕捉方式；

oldact：傳出引數，舊的訊號捕捉方式

這裡特別要注意引數中struct sigaction結構體，這也是這個函式的難點所在，下面詳細說明：

struct sigaction結構體

原型：

struct sigaction {

​ void (*sa_handler)(int);

​ void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);

​ sigset_t sa_mask;

​ int sa_flags;

​ void (*sa_restorer)(void);

};

這個結構體成員很多，又很多是回撥函式的形式，令人望而生畏。但實際上，需要掌握的只有三個。

首先，sa_restorer和sa_sigaction這兩個成員一個已經被棄用了，另一個很少使用，所以我們暫且不管它們，重點掌握剩下的三個。

① sa_handler：指定訊號捕捉後的處理函式，即註冊回撥函式。該成員也可以賦值為SIG_IGN，表示忽略該訊號，也可註冊為SIG_DFL，表示執行訊號的預設動作。

② sa_mask：臨時阻塞訊號集（或訊號遮蔽字）先來看這樣一個情景：

某個訊號已經註冊了回撥函式，當核心傳遞這個訊號過來時，會先經過一個阻塞訊號集，先阻塞掉部分訊號。再去執行對應的回撥函式。如下圖示：

假如說，這個回撥函式回撥執行的時間比較長，比如2秒，在這2秒裡，又有其它的訊號過來，那程式是暫停當前回撥函式，去響應新的訊號，還是不管新來的訊號，先把當前回撥函式處理完再說？

正確的做法是，在執行回撥函式期間，使用sa_mask臨時的去替代程式的阻塞訊號集，保證回撥函式安心的執行完畢，再解除替代。注意：這個過程僅僅發生在回撥函式執行期間，是臨時性的設定。

③ sa_flags：通常設定為0，表示使用預設屬性。

再來看另外一個場景：

比如程式對SIGQUIT註冊了回撥函式，當回撥函式在執行期間，又來了SIGQUIT函式，這時，程式是響應還是不響應該訊號？這就是sa_flags的一個作用，當其設定為0時，表示使用預設屬性，也就是先不響應該訊號，而是執行完回撥函式再處理此訊號。

另外，阻塞的常規訊號不支援排隊，也就是說，執行回撥函式期間，再來千百個同個訊號時，系統只記錄一次。而後面的32個實時訊號則支援排隊。

 #include 
 #include 
 #include 
 
 void func(int signal)
 {
     printf("SIGQUIT catched!n");
     sleep(2);   //用來模擬回撥函式執行很長時間
     printf("func finished!n");
}

int main()
{
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = func;
    sigemptyset(&act.sa_mask);  //先清空臨時阻塞訊號集
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT);    // 執行回撥函式期間，遮蔽SIGINT
    act.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGQUIT, &act, NULL); //註冊回撥函式

    while(1);

    return 0;
}

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