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news 2025/7/10 18:10:01

做網(wǎng)站如何避免侵權,網(wǎng)絡營銷的重要性,仁懷哪里有做網(wǎng)站的,搜狐快站做淘寶客網(wǎng)站目錄一、信號的概念二、定時器 1. alarm函數(shù) 2. setitimer函數(shù) 3.signal和sigaction函數(shù) 三、使用SIGCHLD信號實現(xiàn)回收子進程一、信號的概念概念：信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式。所有信號的產(chǎn)生及處理全部都是由內(nèi)…

一、信號的概念

?二、定時器

1. alarm函數(shù)

?2.?setitimer函數(shù)

3.signal和sigaction函數(shù)

三、使用SIGCHLD信號實現(xiàn)回收子進程

一、信號的概念

????????概念：信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式。所有信號的產(chǎn)生及處理全部都是由內(nèi)核完成的。

信號處理方式：

????????1 缺省方式

????????2 忽略信號

????????3 捕捉信號????????

在信號處理中，通常有三種處理方式：

缺省方式（Default）：這是操作系統(tǒng)針對每種信號定義的默認行為。對于大多數(shù)信號，缺省行為是終止進程。例如，SIGINT 的缺省行為是終止進程。
忽略信號（Ignore）：這種方式下，進程對收到的信號不做任何響應。這意味著當進程收到指定信號時，不會采取任何動作。這通常用于某些不需要處理的信號，或者是在某些特定情況下臨時禁用信號處理器。
捕捉信號（Catch）：這種方式下，進程定義一個信號處理函數(shù)，用于處理特定信號。當進程收到指定信號時，會調(diào)用這個信號處理函數(shù)。這允許程序員自定義對信號的處理方式，例如，收到 SIGINT 時執(zhí)行特定的操作而不是終止進程。

????????在如下代碼中使用了第三種方式，即捕捉信號。通過調(diào)用 signal(SIGINT, handle)，定義了一個信號處理函數(shù) handle，用于處理 SIGINT 信號。當程序收到 SIGINT 信號時，會調(diào)用 handle 函數(shù)來處理它，而不是按照默認的方式終止進程。

?注意typedef void (*sighandler_t)(int);不能少

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t oldact;void handle(int sig)
{printf("I cath the SIGINT\n");signal(SIGINT,oldact);
}int main()
{oldact = signal(SIGINT,handle);while(1){sleep(1);}return 0;
}

?代碼注釋：

使用 signal 函數(shù)來設置信號處理函數(shù)，并捕獲 SIGINT 信號（通常由鍵盤上的Ctrl+C組合鍵發(fā)送）。這段代碼的功能是在收到 SIGINT 信號時打印一條消息，并重新設置 SIGINT 信號的處理函數(shù)為先前的處理函數(shù)。下面是代碼的簡要解釋：signal(SIGINT, handle)：這行代碼設置了 SIGINT 信號的處理函數(shù)為 handle。
在收到 SIGINT 信號時，系統(tǒng)將調(diào)用 handle 函數(shù)來處理該信號。handle 函數(shù)：這是 SIGINT 信號的處理函數(shù)。當程序收到 SIGINT 信號時，會調(diào)用這個函數(shù)，并打印一條消息 "I catch the SIGINT"。
然后，它將信號的處理函數(shù)重新設置為 oldact，這樣可以恢復先前的信號處理函數(shù)。oldact：這是一個全局變量，用于保存先前 SIGINT 信號的處理函數(shù)。while(1) 循環(huán)：這是一個無限循環(huán)，程序在這里持續(xù)運行，每次循環(huán)睡眠1秒鐘。

為什么“它將信號的處理函數(shù)重新設置為 oldact，這樣可以恢復先前的信號處理函數(shù)”？

?????????先前的處理函數(shù)，在這里就是系統(tǒng)的默認狀態(tài)，即CTRL+C可以終止信號。

在這段代碼中，oldact 保存了先前 SIGINT 信號的處理函數(shù)。
當程序收到 SIGINT 信號時，handle 函數(shù)會被調(diào)用。
在 handle 函數(shù)中，執(zhí)行了 signal(SIGINT, oldact)，這樣做的目的是將 SIGINT 信號的處理函數(shù)重新設置為先前保存的處理函數(shù) oldact。這樣做的原因是為了確保在 handle 函數(shù)執(zhí)行完畢后，再次收到 SIGINT 信號時，會調(diào)用先前的處理函數(shù)，而不是再次調(diào)用 handle 函數(shù)。
這樣可以恢復程序在接收 SIGINT 信號時的默認行為，或者是由用戶自定義的其他行為。

????????通過在調(diào)用 signal 函數(shù)時將 oldact 作為第二個參數(shù)傳遞進去，可以獲取先前的信號處理函數(shù)。然后，你可以在需要的時候使用這個指針來重新設置信號處理函數(shù)，從而恢復到先前的處理方式。?

在 signal 函數(shù)中，oldact 是一個指向先前信號處理函數(shù)的指針。signal 函數(shù)的原型如下：void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);它返回了一個指向先前信號處理函數(shù)的指針。
這個指針的類型是 sighandler_t，它是一個函數(shù)指針類型，它指向一個接受 int 參數(shù)并返回 void 的函數(shù)。

當程序啟動時，通常會有一些默認的信號處理方式。例如，對于 SIGINT 信號（通常由用戶按下 Ctrl+C 發(fā)送），默認情況下會終止程序。
當你調(diào)用 signal(SIGINT, handle) 時，你指定了一個自定義的信號處理函數(shù) handle，用于處理 SIGINT 信號。在這之前，如果有其他函數(shù)被注冊為 SIGINT 信號的處理函數(shù)，那么 signal 函數(shù)會返回這個先前的處理函數(shù)，并將其保存在 oldact 變量中。
之后，如果你想要恢復先前的處理方式，你可以調(diào)用 signal(SIGINT, oldact)，這樣 SIGINT 信號會再次被先前的處理函數(shù)處理，而不是你自定義的 handle 函數(shù)。

常用信號：

信號名	含義	默認操作
SIGKILL	該信號用來結(jié)束進程，并且不能被捕捉和忽略	終止
SIGSTOP	該信號用于暫停進程，并且不能被捕捉和忽略	暫停進程
SIGTSTP	該信號用于暫停進程，用戶可鍵入SUSP字符( 通常是Ctrl-Z)發(fā)出這個信號	暫停進程
SIGCONT	該信號讓進程進入運行態(tài)	繼續(xù)運行
SIGALRM	該信號用于通知進程定時器時間已到	終止
SIGUSR1/2	該信號保留給用戶程序使用	終止
SIGCHLD	是子進程狀態(tài)改變發(fā)給父進程的。	忽略

信號名	含義	默認操作
SIGHUP	該信號在用戶終端關閉時產(chǎn)生，通常是發(fā)給和該終端關聯(lián)的會話內(nèi)的所有進程	終止
SIGINT	該信號在用戶鍵入INTR字符(Ctrl-C)時產(chǎn)生，內(nèi) 核發(fā)送此信號送到當前終端的所有前臺進程	終止
SIGQUIT	該信號和SIGINT類似，但由QUIT字符(通常是 Ctrl-\)來產(chǎn)生	終止
SIGILL	該信號在一個進程企圖執(zhí)行一條非法指令時產(chǎn)生	終止
SIGSEV	該信號在非法訪問內(nèi)存時產(chǎn)生，如野指針、緩沖區(qū)溢出	終止
SIGPIPE	當進程往一個沒有讀端的管道中寫入時產(chǎn)生，代表“管道斷裂”	終止

?二、定時器

1. alarm函數(shù)

alarm 函數(shù)的原型如下：

????????unsigned int alarm(unsigned int seconds);

????????它接受一個無符號整數(shù)參數(shù) seconds，表示定時器的超時時間，單位是秒。調(diào)用 alarm 函數(shù)會設置一個定時器，在指定的秒數(shù)之后，會產(chǎn)生 SIGALRM 信號。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>void alarm_handler(int signum) 
{printf("Alarm signal received!\n");}int main() 
{signal(SIGALRM, alarm_handler);alarm(5);printf("Waiting for alarm...\n");while (1) {sleep(1);}return 0;
}

? ?alarm(5) 函數(shù)調(diào)用設置了一個5秒的定時器。但是，在程序調(diào)用 alarm(5) 設置定時器之后，程序會立即繼續(xù)執(zhí)行下一條語句，而不會等待5秒鐘。這意味著在調(diào)用 alarm(5) 之后，立即執(zhí)行了 printf("Waiting for alarm...\n"); 這行代碼，所以會立即打印出 "Waiting for alarm..."。然后，程序會進入 while 循環(huán)，在那里它會等待5秒鐘，直到定時器超時并產(chǎn)生 SIGALRM 信號。

因此，程序執(zhí)行的步驟是這樣的：

執(zhí)行 alarm(5); 設置一代碼個5秒的定時器。
立即執(zhí)行 printf("Waiting for alarm...\n");，打印 "Waiting for alarm..."。
進入 while 循環(huán)，程序會等待5秒鐘。
定時器超時，產(chǎn)生 SIGALRM 信號，調(diào)用 alarm_handler 函數(shù)。
打印 "Alarm signal received!\n"。
程序繼續(xù)執(zhí)行 while 循環(huán)中的其他代碼。

?2.?setitimer函數(shù)

????????int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value);

????????功能：定時的發(fā)送alarm信號參數(shù)：which：?? ITIMER_REAL：以逝去時間遞減。發(fā)送SIGALRM信號、ITIMER_VIRTUAL: 計算進程（用戶模式）執(zhí)行的時間。 發(fā)送SIGVTALRM信號new_value：? 負責設定 timout 時間?????????????????old_value： ??存放舊的timeout值，一般指定為NULLstruct itimerval{struct timeval it_interval;? // 鬧鐘觸發(fā)周期struct timeval it_value;??? // 鬧鐘觸發(fā)時間};struct timeval{time_t????? tv_sec;???????? /* seconds */suseconds_t tv_usec;??????? /* microseconds */};

#include<sys/time.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>void timer_handler(int signum)
{printf("Timer expired!\n");
}int main()
{struct itimerval timer;struct sigaction act;act.sa_handler = timer_handler;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);timer.it_value.tv_sec = 5;       // 5秒后定時器啟動timer.it_value.tv_usec = 0;timer.it_interval.tv_sec = 1;    // 間隔1秒timer.it_interval.tv_usec = 0;sigaction(SIGALRM, &act,NULL);if (setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL) == -1){perror("setitimer");exit(EXIT_FAILURE);}while (1){sleep(1);}return 0;
}

定義了一個信號處理函數(shù) timer_handler，用于在定時器到期時打印 "Timer expired!"。創(chuàng)建了一個 struct itimerval 結(jié)構體變量 timer，并設置了定時器的參數(shù)：it_value 成員設置為 5 秒，表示定時器將在 5 秒后啟動。
it_interval 成員設置為 1 秒，表示定時器在啟動后每隔 1 秒觸發(fā)一次。
創(chuàng)建了一個 struct sigaction 結(jié)構體變量 act，并設置了其中的成員：sa_handler 成員設置為 timer_handler 函數(shù)，表示 SIGALRM 信號的處理函數(shù)為 timer_handler。
sa_flags 設置為 0，表示不設置特殊標志。
sa_mask 使用 sigemptyset 函數(shù)清空，表示在執(zhí)行 timer_handler 函數(shù)期間不阻塞任何信號。
使用 sigaction 函數(shù)將 SIGALRM 信號的處理函數(shù)設置為 timer_handler 函數(shù)。使用 setitimer 函數(shù)設置實時定時器，并傳入 timer 結(jié)構體，啟動定時器。進入一個無限循環(huán)，程序?qū)⒊掷m(xù)運行，每隔 1 秒調(diào)用 sleep(1) 函數(shù)，等待定時器的觸發(fā)。總的來說，這段代碼實現(xiàn)了一個定時器，在程序啟動 5 秒后啟動，并且每隔 1 秒觸發(fā)一次定時器，在定時器觸發(fā)時打印一條消息。

3.signal和sigaction函數(shù)

signal函數(shù)：?

typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t  signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：捕捉信號執(zhí)行自定義函數(shù)
返回值：成功時返回原先的信號處理函數(shù)，失敗時返回SIG_ERR
參數(shù)：signo 要設置的信號類型handler 指定的信號處理函數(shù): SIG_DFL代表缺省方式; SIG_IGN 代表忽略信號;  系統(tǒng)建議使用sigaction函數(shù)，因為signal在不同類unix系統(tǒng)的行為不完全一樣。

sigaction函數(shù)：?

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);
struct sigaction {void (*sa_handler)(int);void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);sigset_t sa_mask;int sa_flags;void (*sa_restorer)(void);
}
參數(shù)：
signum：處理的信號
act,oldact: 處理信號的新行為和舊的行為，是一個sigaction結(jié)構體。sigaction結(jié)構體成員定義如下：
sa_handler： 是一個函數(shù)指針，其含義與 signal 函數(shù)中的信號處理函數(shù)類似
sa_sigaction： 另一個信號處理函數(shù)，它有三個參數(shù)，可以獲得關于信號的更詳細的信息。
sa_flags參考值如下：
SA_SIGINFO：使用 sa_sigaction 成員而不是 sa_handler 作為信號處理函數(shù)
SA_RESTART：使被信號打斷的系統(tǒng)調(diào)用自動重新發(fā)起。
SA_RESETHAND：信號處理之后重新設置為默認的處理方式。
SA_NODEFER：使對信號的屏蔽無效，即在信號處理函數(shù)執(zhí)行期間仍能發(fā)出這個信號。
re_restorer：是一個已經(jīng)廢棄的數(shù)據(jù)域

三、使用SIGCHLD信號實現(xiàn)回收子進程

SIGCHLD的產(chǎn)生條件

????????1子進程終止時

????????2子進程接收到SIGSTOP信號停止時

????????3子進程處在停止態(tài)，接受到SIGCONT后喚醒時

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<signal.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>void handle(int sig)
{wait(NULL);printf("GET sig = %d\n",sig);
}
int main()
{pid_t pid;struct sigaction act;act.sa_handler = handle;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);pid = fork();if(pid > 0){//wait(NULL);sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);while(1){printf("this is father process\n");sleep(1);}}else if(pid == 0){sleep(5);exit(0);}else{perror("fork");return 0;}
}

這段代碼創(chuàng)建了一個父子進程，并使用 wait 函數(shù)等待子進程結(jié)束。
在父進程中，設置了 SIGCHLD 信號的處理函數(shù)為 handle 函數(shù)，用于處理子進程終止的信號。
具體來說，父進程會周期性地打印一條消息，而子進程在啟動后會等待 5 秒后自行退出。下面是這段代碼的執(zhí)行邏輯：程序開始執(zhí)行，父進程調(diào)用 fork 創(chuàng)建了一個子進程。父進程中，如果 fork 成功（返回大于 0 的值），則進入了一個無限循環(huán)，不斷地打印 "this is father process"，并在其中使用 sigaction 函數(shù)設置了 SIGCHLD 信號的處理函數(shù)為 handle 函數(shù)。子進程中，如果 fork 成功（返回 0），則進入了 if (pid == 0) 的分支，子進程會休眠 5 秒后自行退出。如果 fork 出錯（返回小于 0 的值），則父進程中輸出錯誤信息并退出。當子進程結(jié)束時，父進程會收到 SIGCHLD 信號，進而調(diào)用 handle 函數(shù)來處理。在 handle 函數(shù)中，調(diào)用 wait 函數(shù)等待子進程結(jié)束，并打印 "GET sig = xx" 的信息，其中 xx 是接收到的信號值。總的來說，這段代碼通過信號處理機制實現(xiàn)了在父進程中對子進程的終止進行處理。

wait(NULL)

當一個父進程調(diào)用 `wait(NULL)` 時，它會發(fā)生以下事情：

1. **阻塞父進程**：如果沒有任何子進程已經(jīng)結(jié)束，`wait(NULL)` 會阻塞父進程，直到至少有一個子進程結(jié)束。
2. **回收子進程**：一旦有子進程結(jié)束，`wait(NULL)` 會回收該子進程的資源。這意味著操作系統(tǒng)會清理與該子進程相關的所有資源，比如內(nèi)存和進程控制塊。
3. **不指定子進程**：由于 `wait(NULL)` 不指定等待特定的子進程，它適用于等待任何一個子進程。如果需要等待特定的子進程，可以使用 `waitpid(pid, &status, options)` 函數(shù)，其中 `pid` 是特定子進程的進程號。
linux wait（null）函數(shù)_wait(null)-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_44652882/article/details/134363936