Unix信号之sigaction函数

sigaction函数是除signal函数之外的另一个可以设置信号处理的函数。sigaction用法比signal函数复杂，但是可以对信号处理进行更加精准更灵活的控制。sigaction是POSIX的信号接口,而signal函数是标准C的信号接口，所以sigaction函数的可移植性更强。

sigaction函数说明

函数功能

检查或修改与指定信号相关联的处理动作，可以同时检查和修改。

函数原型

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struct sigaction{
  void (*sa_handler)(int);		//信号处理函数地址
  sigset_t sa_mask;				//信号掩码集，当调用信号处理函数时，程序将阻塞sa_mask中的信号
  int sa_flag;					//位掩码，指定用于控制信号处理过程中的各种选项。
  void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t*,void*);	//暂不用
};
int sigaction(int signo,const struct sigaction*restrict act,struct sigaction*restrict oact);

函数参数

• signo : 指定操作的信号

• act : 新修改的sigaction

• oldact : 保存该函数原有的sigaction。

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上述struct sigaction中sa_flag取值说明(常用的有以下两个)：

• SA_NODEFER:当信号处理函数正在进行时，不堵塞对于信号处理函数自身信号功能。
• SA_RESETHAND：当用户注册的信号处理函数被执行过一次后，该信号的处理函数被设为系统默认的处理函数

函数返回值

• 0 : 返回0表示设置成功
• -1 ： 返回-1表示设置失败

函数示例

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#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
void sighandler(int sig) {
	printf("this is in the sig handler\n");
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		printf("num:%d\n", i);
	}
}
int main() {
	struct sigaction act;
	struct sigaction oldact;
	act.sa_handler = sighandler;
	act.sa_flags = SA_NODEFER ;//| SA_RESETHAND;
	sigaction(SIGINT , &act,&oldact);
	printf ("this is the main function\n");
	pid_t pid = getpid();
	printf("%d", pid);
	kill(pid, SIGINT);
}

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Unix高级编程之signal

signal函数相关的细节描述详见另外两篇篇博客，这里不详细赘述:
https://langzi989.github.io/2017/09/08/C++%E5%87%BD%E6%95%B0%E6%8C%87%E9%92%88%E5%AD%A6%E4%B9%A0/
https://langzi989.github.io/2017/05/04/Wait%E5%87%BD%E6%95%B0%E8%AF%A6%E8%A7%A3/

显示信号的描述

信号的个数可以用宏NSIG获取。

显示信号的描述有三种方法:

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#include <string.h>
//first method
char* strsignal(int sig);
//second method,
void psignal(int sig, char* msg);
//third memthod
sys_siglist[sig];

上述三种方法的区别

sys_siglist是直接存储信号描述的数组，一般情况下，推荐使用strsignal。

strsignal和psignal函数对locale敏感，会打印出当地的语言。
调用psignal会在本地的错误出输出流输出，msg:strsignalmsg；

如:

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//此时错误数据流将会打印出:SIGINT:Interrupt
psignal(SIGINT, "SIGINT");

信号集

许多相关的系统调用涉及到一组不同的信号，这时候需要信号集。linux中使用sigset_t结构体来表示信号集。一般情况，信号集是使用掩码实现的，但是可能有一些是其他实现方式。
信号集结构体相关的函数.

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#include <signal.h>
//初始化空信号集。注意不可使用memset或者静态变量全局变量初始化信号集为空，这样会出问题。因为不是所有的信号集都是通过掩码实现的
//0出错，1成功
int sigemptyset(sigset_t* set);
//初始化信号集包括所有的信号
//0出错，1成功
int sigfillset(sigset_t* set);
//向信号集中添加信号
//0出错，1成功
int sigaddset(sigset_t* set, int sig);
//从信号集中去除信号
//0出错，1成功
int sigdelset(sigset_t* set, int sig);
//检查某一信号是不是在当前信号集中。返回1在,０不在
int sigismember(const sigset_t* set, int sig);
//以下三个为GNU C中的非标准函数，
＃define _GNU_SOURCE
//对两个信号集作交集存储于dest中
int sigandset(sigset_t* dest, sigset_t* left, sigset_t* right);
//对两个信号集做并集存储于dest中
int sigorset(sigset_t* dest, sigset_t* left, sigset_t* right);
//判断信号集是否为空
int sigisemptyset(const sigset_t* set);

信号掩码(进程中阻塞信号传递)

内核会为每个进程维护一个信号掩码(标识一组信号),当一个信号被传递到该进程的时候，若该信号在信号掩码中,进程会阻塞该信号的传递，直到将该信号从信号掩码中剔除。

向信号掩码中添加一个信号的方式有以下几种：

• 当调用信号处理器程序的时候，可将引发该调用的信号自动添加到信号掩码中，这取决于sigaction函数在安装信号时使用的标志。
• 使用sigaction函数建立信号处理程序时，可以指定一组额外信号,当调用该处理器程序时将阻塞。
• 使用sigprocmask函数修改进程的信号掩码。

sigprocmask函数

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#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t* set, sigset_t* old);

参数:

• how : 指定修改信号掩码的方式,有三种方式
  • SIG_BLOCK : 向指定信号中添加指定信号.
  • SIG_UNBLOCK:　将指定信号从原有的信号掩码中移除。若被移除的信号掩码不存在不报错
  • SIG_SETMASK: 直接设置(赋值),覆盖原有的值
• set : 需要设置的新的信号掩码集
• old: 旧的信号掩码集。可在设置信号掩码集之后回复原有的信号掩码。

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#include <unistd.h>
#include <signal.h>
int main() {
	time_t start = time(NULL);
	sigset_t new_set, pre;
	sigemptyset(&new_set);
	sigaddset(&new_set, SIGINT);
	if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &new_set, &pre) == -1) {
		std::cout<< "sigprocmask set error" << std::endl;
	}
	while (true) {
		sleep(1);
		time_t end = time(NULL);
		if (end - start >= 15) {
			std::cout << "hahah 接触阻塞" << std::endl;
			sigprocmask(SIG_SETMASK, &pre, NULL);
		}
	}
}

sigpending获取正在等待状态的信号

若进程接收信号被阻塞之后，我们希望获取被阻塞的信号，则可以使用sigpending函数

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#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t* set);

使用此函数的场景是:若某个进程接收到被阻塞的信号,如果希望这些信号被移出阻塞队列,此时可以通过sigpending获取被阻塞的信号，然后将此信号的处理器函数IGNORE,并将其剔除信号掩码即可。

在信号被阻塞的时候，不对信号做排队处理，即即使进程阻塞了100个SIGINT信号，此时当SIGINT从信号掩码中去除时，该进程接收的还是只是一个SIGINT信号。

sigaction函数

除了signal函数之外,sigaction系统调用是设置信号处理的另一个选择。sigaction和signal函数相比更加灵活和具有可移植性。sigaction允许在不改变信号处理器程序的情况下获取信号的默认处理方式。

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