用 C 语言处理 SIGINT 信号
本文将演示有关如何处理 C 语言中 SIGINT 信号的多种方法。
使用 signal 函数注册 SIGINT 信号处理程序
SIGINT 是与终端中断字符（通常为Ctrl+C）相关的预定义信号之一。它使壳程序停止当前进程并返回其主循环，向用户显示一个新的命令提示符。注意，信号只是内核内部的进程和用户空间之间发送的小通知。它们有时被称为软件中断，因为它们通常会停止程序的正常执行并针对给定的信号类型执行特殊操作。这些动作大多数情况下被定义为系统中的默认动作，但是用户可以实现特殊功能并将其注册为信号的新动作。
请注意，某些信号具有从操作系统分配的严格固定的行为，因此不能被覆盖，因为内核使用它们来执行一些重要的事情，例如终止无响应的进程。
但是，SIGINT 是可以处理的一种信号，这意味着用户可以注册一个自定义函数，以便在进程接收到该信号时执行该函数。SIGINT 信号的默认动作是使进程终止。在以下示例代码中，我们实现了一个程序，该程序执行一个无限的 while 循环，并在其中不断调用 fprintf 函数。尽管在循环开始之前，我们调用 signal 函数将 SIGINT，sigintHandler 函数注册为处理程序，该处理程序只有一个函数调用，并在 stdout 中打印了一个字符串。
请注意，使用 write 而不是 printf，因为信号处理程序代码不得调用在模块内部修改全局程序数据的非可重入函数。为了演示该示例，你应该运行该程序，然后从另一个终端发送 SIGINT 信号以观察其行为。通常，它应该停止执行 while 循环，打印"Caught SIGINT!"字符串，并以成功状态代码退出。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0)
static void sigintHandler(int sig)
{
write(STDERR_FILENO, "Caught SIGINT!\n", 15);
}
int main(int argc, char *argv[]) {
if (signal(SIGINT, sigintHandler) == SIG_ERR)
errExit("signal SIGINT");
while (1) {
fprintf(stderr, "%d", 0);
sleep(3);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
使用 sigaction 功能注册 SIGINT 信号处理程序例程
即使 UNIX 系统中 signal 函数调用的现代实现对于简单的用例也可以可靠地工作，但还是建议使用 sigaction 函数来注册信号处理程序。与 signal 调用相比，它提供了更多的选择，但它也提供了对于信号的任何严重使用情况都必需的核心功能。sigaction 带有特殊的 struct sigaction 参数，以指定处理程序函数指针和其他指示符。在这种情况下，我们实现了一个方案，其中子进程执行带有全局变量 shutdown_flag 作为条件表达式的 while 循环，而父进程等待它。请注意，shutdown_flag 变量的类型为 sig_atomic_t，这是一个特殊的整数，可以从信号处理程序代码中安全地对其进行全局修改。因此，一旦用户向子进程发送 SIGINT 信号，则将调用 cleanupRoutine 函数，该函数会将 shutdown_flag 设置为 0 值，并且控件返回到 while 循环，在该循环中再次评估条件表达式，零迫使它从循环中中断。当 waitpid 函数返回时，子进程退出，父进程获得其状态。
#define _POSIX_C_SOURCE 199309
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0)
volatile sig_atomic_t shutdown_flag = 1;
void cleanupRoutine(int signal_number)
{
shutdown_flag = 0;
}
int main(void) {
int wstatus;
pid_t c_pid = fork();
if (c_pid == -1)
errExit("fork");
if (c_pid == 0) {
printf("printed from child process - %d\n", getpid());
int count = 0;
struct sigaction sigterm_action;
memset(&sigterm_action, 0, sizeof(sigterm_action));
sigterm_action.sa_handler = &cleanupRoutine;
sigterm_action.sa_flags = 0;
// Mask other signals from interrupting SIGINT handler
if (sigfillset(&sigterm_action.sa_mask) != 0)
errExit("sigfillset");
// Register SIGINT handler
if (sigaction(SIGINT, &sigterm_action, NULL) != 0)
errExit("sigaction");
while (shutdown_flag) {
getpid();
}
printf("pid: %d exited\n", getpid());
exit(EXIT_SUCCESS);
} else {
printf("printed from parent process - %d\n", getpid());
int ret;
if (waitpid(c_pid, &wstatus, WUNTRACED ) == -1)
errExit("waitpid");
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.
LinkedIn