linux c 信号处理

在Linux环境下使用C语言进行信号处理时，主要涉及以下几个基础概念：

一、信号基础概念

1. 信号（Signal）：信号是软件中断，用于通知进程某个事件已经发生。例如，用户按下Ctrl+C会发送SIGINT信号给前台进程组。
2. 信号处理函数（Signal Handler）：这是进程接收到特定信号时要执行的函数。

二、信号处理的优势

• 异步事件通知：信号允许进程以异步方式响应外部事件。
• 简化编程模型：通过设置信号处理函数，可以集中处理多种事件，而不需要在主程序中不断轮询。

三、信号类型

Linux定义了多种标准信号，包括但不限于：

• SIGINT：中断信号，通常由Ctrl+C产生。
• SIGTERM：终止信号，用于请求进程正常退出。
• SIGKILL：强制终止信号，无法被捕获或忽略。
• SIGALRM：定时器信号，常用于实现定时功能。

四、应用场景

• 优雅退出：捕获SIGINT或SIGTERM信号，执行清理工作后退出程序。
• 定时任务：利用SIGALRM信号实现定时功能。
• 错误处理：捕获如SIGSEGV（段错误）等信号，进行错误日志记录或恢复操作。

五、常见问题及解决方法

1. 信号丢失：如果信号发送频繁，可能会丢失一些信号。可以使用sigaction函数设置信号处理，并启用信号积累（SA_RESTART标志）。
2. 信号处理中的竞态条件：在信号处理函数中访问共享资源可能导致竞态条件。应尽量减少信号处理函数的执行时间，并避免在其中进行复杂的操作。
3. 不可重入函数：信号处理函数中不应调用不可重入的函数。可以使用可重入版本的函数，或者在信号处理函数中设置标志位，在主程序中处理。

六、示例代码

以下是一个简单的信号处理示例，演示如何捕获SIGINT信号并优雅退出程序：

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

volatile sig_atomic_t stop;

void handle_signal(int signum) {
    if (signum == SIGINT) {
        stop = 1;
    }
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = handle_signal;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;

    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Press Ctrl+C to stop...\n");
    while (!stop) {
        sleep(1);
    }

    printf("Stopping gracefully...\n");
    // 执行清理工作
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

在这个示例中：

• 使用sigaction函数设置SIGINT信号的处理函数。
• 在信号处理函数handle_signal中设置一个全局标志stop。
• 主程序循环检查stop标志，当接收到SIGINT信号时，退出循环并执行清理工作。

通过这种方式，可以实现一个优雅退出的程序。