Linux进程通信：信号相关函数

news/2024/12/2 21:35:32/

1. kill函数

#include<sys/types.h>
#include<signal.h>int kill(pid_t pid, int sig);
/*
功能：给进程pid发送信号sig
参数：pid：取值有4种情况：> 0：将sig信号发送给进程号为pid的进程；= 0：将sig信号发送给当前进程组中的所有进程；= -1：将sig信号发送给系统内的所有进程；< -1：将sig信号发送给进程组号为pid绝对值的进程组中的所有进程。sig：信号。推荐使用信号宏。
返回值：成功：0；失败：-1
*/

a）root权限用户可给任意用户发信号，普通用户不可给root权限用户发信号；

b）普通用户不允许：kill -9 root用户进程的pid； 普通用户也不允许向其他普通用户发送信号终止其进程，只能向自己创建的进程发送信号；普通用户只能给自己的进程发送信号。

kill函数示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>int main(int argc, const char* argv[]) {pid_t pid = -1;int ret = -1;// 创建一个子进程pid = fork();if (-1 == pid) {perror("fork");return 1;}// 父进程杀死子进程if (pid > 0) {  // 父进程sleep(3);ret = kill(pid, SIGTERM);if (-1 == ret) {perror("kill");return 1;}printf("子进程被杀死!\n");} else {  // 子进程while (1) {printf("子进程运行中...\n");sleep(1);}exit(0);}return 0;
}

运行结果：

2. raise函数

#include<signal.h>int raise(int sig);
/*
功能：当前进程给自己发送信号sig，相当于kill(getpid(), sig);
参数：sig：信号宏；
返回值：成功：0失败：非0
*/

raise函数示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>int main(int argc, const char* argv[]) {int i = 4;while (1) {printf("进程%d自杀倒计时: %d\n", getpid(), i);sleep(1);if (0== --i) {printf("进程%d杀死自己.\n", getpid());raise(SIGTERM);}}return 0;
}

运行结果：

 3. abort函数

#include<stdlib.h>void abort(void);
/*
功能：给自己发送异常终止信号，即6号信号SIGABTR，并产生core文件。等价于kill(getpid(), SIGABRT);
*/

abort函数示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>int main(int argc, const char* argv[]) {int i = 3;while (1) {printf("终止倒计时：%d\n", i--);sleep(1);if (0 == i) {printf("进程终止!\n");abort();}}return 0;
}

运行结果：

4. alarm函数

定时器

#include<unistd.h>unsigned int alarm(unsigned int seconds);
/*
功能：设置定时器：指定seconds后，内核给当前进程发送14号信号SIGALRM信号，进程收到该信号，默认终止进程。每个进程有且只有唯一的定时器。
参数：seconds：定时时间，单位s；为0时则表示取消定时器，并返回旧闹钟剩余秒数。
返回值：0或剩余秒数。
*/

注意：alarm函数与调用进程状态无关。进程处于任何状态（退出除外），alarm都会计时。

alarm函数示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>int main(int argc, const char* argv[]) {unsigned int ret = 0;ret = alarm(5);sleep(3); // 进程的sleep状态不会影响闹钟的计时ret = alarm(4); // 覆盖之前的闹钟，重新计时/* 结果为2. 第一次计时5秒，sleep了3秒，执行到第二个闹钟时，第一次闹钟剩余2s*/printf("上次闹钟剩下的时间：%u\n", ret);getchar();return 0;
}

运行结果：

 前后总共计时7s

5. setitimer函数

多功能定时器

#include<sys/time.h>int setitimer(int which, const struct itimerval* new_value, struct itimerval* old_value);
/*
功能：设置定时器。可替代alarm，精度μs。可实现周期定时。
参数：which：定时方式：a) 自然定时：ITIMER_REAL（14号信号，SIGALRM），计算自然时间，默认终止进程；b) 虚拟空间计时（用户空间）：ITIMER_VIRTUAL（26号信号，SIGVTALRM），只计算占CPU时间；c) 运行时计时（用户+内核）：ITIMER_PROF（27号信号，SIGPROF），计算占用CPU+系统调用时间；new_value：超时时间；itimerval.it_value：第一次执行function延迟的秒数；itimerval.it_interval：以后执行function的时间间隔old_value：存放旧的timeout值，一般为NULL
返回值：成功：0；失败：-1
*/struct itimerval {struct timerval it_value;    // 闹钟触发时间struct timerval it_interval; // 闹钟触发周期
}struct timeval {long tv_sec;   // 秒long tv_usec;  // 微秒
}

setitimer示例：

#include<stdio.h>
#include<sys/time.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>int main(int argc, const char* argv[]) {int ret = -1;struct itimerval tmo;// 第一次触发时间: 3stmo.it_value.tv_sec = 3;tmo.it_value.tv_usec = 0;// 触发周期: 2s一次。 此处无效果，需结合后面的信号捕捉使用。tmo.it_interval.tv_sec = 2;tmo.it_interval.tv_usec = 0;// 设置定时器, 默认动作：终止进程ret = setitimer(ITIMER_REAL, &tmo, NULL);if (-1 == ret) {perror("setitimer");return 1;}printf("按下任意键继续\n");getchar();return 0;
}

运行结果：

6. signal函数

注册信号处理函数。

注：由于历史原因，signal函数在不同版本的类Unix系统中含义不同，应避免使用signal函数。

#include<signal.h>typedef void(*sighandler_t)(int);
/*
函数指针。
名字：sighandler_t，返回值：void，形参：一个int类型；
*/sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
/*
功能：注册信号处理函数：收到signum信号，则执行handler函数。不可用于SIGKILL、SIGSTOP信号。
参数：signum：信号编号，建议写信号的宏；handler：3中取值情况：SIG_IGN：忽略该信号；SIG_DFL：执行默认处理方式；回调函数名：自定义处理方式；回调函数定义如下：void func(int signo) {// signo为触发的信号，为signal函数的第一个参数}
返回值：成功：第一次返回NULL，下一次返回此信号上次注册的信号处理函数的地址；若需要使用此返回值，则必须在前面声明此函数的指针类型。失败：SIG_ERR
*/

signal示例1：

捕捉Ctrl+c、Ctrl+\信号，并自定义各自的处理方式。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>void func0(int signum) {printf("捕捉到信号：%d\n", signum);
}void func1(int signum) {printf("捕捉到信号：%d\n", signum);
}int main(int argc, const char* argv[]) {/*注册信号处理函数。*/// SIGINT: Ctrl + csignal(SIGINT, func0); // 处理异步信号/*SIGQUIT: Ctrl + \*/signal(SIGQUIT, func1);while (1) {getchar();}return 0;
}

运行结果：

signal示例2：

捕捉setitimer信号，修改它默认终止进程的行为。

#include<stdio.h>
#include<sys/time.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>void func(int signum) {printf("捕捉到SIGALRM信号.\n");
}int main(int argc, const char* argv[]) {int ret = -1;struct itimerval tmo;// 第一次触发时间: 3stmo.it_value.tv_sec = 3;tmo.it_value.tv_usec = 0;// 触发周期: 2s一次。 此处无效果，需结合后面的信号捕捉使用。tmo.it_interval.tv_sec = 2;tmo.it_interval.tv_usec = 0;// 捕捉信号SIGALRM，修改它的默认处行为。signal(SIGALRM, func);// 设置定时器, 默认动作：终止进程ret = setitimer(ITIMER_REAL, &tmo, NULL);if (-1 == ret) {perror("setitimer");return 1;}printf("按下任意键继续\n");getchar();return 0;
}

运行结果：

7.  sigaction函数

改变指定信号的处理方式，功能类似于signal。

#include<signal.h>int sigaction(int signum, const struct sigaction* act, struct sigaction* oldact);
/*
功能：修改或检查signum信号的处理方式。
参数：signum：要操作的信号；act：信号的新处理方式；传入参数；oldact：信号原先的处理方式；传出参数；若act非空，则将信号原处理方式变为act；若oldact非空，则将先前的处理方式存入oldact。
返回值：成功：0失败：-1
*/struct sigaction {void(*sa_handler)(int);                      // 旧的信号处理函数指针void(*sa_sigaction)(int, siginfo_t*, void*); // 新的信号处理函数指针sigset_t sa_mask;         // 阻塞信号集int sa_flags;             // 信号处理方式void(*sa_restorer)(void); // 已弃用
}
/*
(1) sa_handler、sa_sigaction：信号处理函数指针，与signal函数中的函数指针用法一样，根据情况给两者之一赋值。a) SIG_IGN：忽略该信号b) SIG_DFL：执行默认处理方式c) 回调函数名：自定义处理方式
(2) sa_mask：阻塞信号集。信号处理函数执行过程中，临时屏蔽指定信号。
(3) sa_flags：指定信号处理行为，通常设置为0（使用旧的信号处理函数）. 也可是以下值的"按位或"组合SA_NOCLDSTOP：使父进程在其子进程暂停或继续运行时不会收到SIGCHLD；SA_NOCLDWAIT：使父进程在其子进程退出时不会收到SIGCHLD信号，此时子进程也不会成为僵尸进程；SA_NODEFER：使对信号的屏蔽无效，即在信号处理函数执行期间仍能收到该信号；SA_RESETHAND：信号处理之后重新设置为默认的处理方式；SA_SIGINFO：使用sa_sigaction成员而不是sa_handler作为信号处理函数；SA_RESTART：使被信号打断的系统调用自动重新发起（已废弃）；
*/void(*sa_sigaction)(int, siginfo_t*, void*);
/*
功能：新的信号处理函数指针，
参数：signum：信号编号；info：记录信号发送进程信息的结构体；context：赋给指向ucontext_t类型的一个对象指针，以引用在传递信号是被中断的接收进程或线程的上下文。
*/

sigaction示例1：

旧的信号处理函数：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>// 信号处理函数
void func(int signum) {printf("捕捉到信号%d.\n", signum);
}int main(int argc, const char* argv[]) {int ret = -1;struct sigaction act;act.sa_handler = func;  // 自定义旧的信号处理函数act.sa_flags = 0;  // 使用旧的信号处理函数ret = sigaction(SIGINT, &act, NULL);if (-1 == ret) {perror("sigaction");return 1;}printf("按下任意键继续...\n");getchar();return 0;
}

运行结果：

 

sigaction示例2：

新的信号处理函数：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>// 信号处理函数
void func(int signum, siginfo_t* info, void* context) {printf("捕捉到信号%d.\n", signum);
}int main(int argc, const char* argv[]) {int ret = -1;struct sigaction act;act.sa_sigaction = func;  // 自定义新的信号处理函数act.sa_flags = SA_SIGINFO;  // 使用新的信号处理函数ret = sigaction(SIGINT, &act, NULL);if (-1 == ret) {perror("sigaction");return 1;}printf("按下任意键继续...\n");getchar();return 0;
}

运行结果：

 

8. sigqueue函数

#include<signal.h>int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
/*
功能：给指定进程发送信号。
参数：pid：进程号；sig：信号；value：通过信号传递的参数。union sigval {union sigval {int sival_int;void* sival_ptr;}}
返回值：成功：0失败：-1
*/

http://www.ppmy.cn/news/56071.html

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