C语言中的如何进行信号处理？

Question

C语言中的信号处理：

介绍C语言中如何使用signal()函数注册信号处理器，处理诸如中断、超时、用户请求等事件。编写代码示例，展示如何捕获特定信号、安装信号处理函数以及恢复默认处理行为。

Answer 1

在C语言中，signal()函数是用来注册一个信号处理器的，当进程接收到指定的信号时，就会调用预先设定的处理函数。信号是一种软件中断，用于通知进程发生了某种异步事件，如Ctrl+C（SIGINT）、程序错误（SIGSEGV）或者其他系统级别的事件。

以下是一个简化的C语言代码示例，展示了如何使用signal()函数捕获SIGINT信号（通常由按下Ctrl+C触发）：

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

// 自定义信号处理函数
void sig_handler(int signum) {
    printf("Caught signal %d: Cleaning up and exiting...\n", signum);
    // 在这里执行信号到来时需要执行的清理工作
    // ...

    // 退出程序
    exit(signum);
}

int main(void) {
    // 注册信号处理函数，捕获SIGINT信号
    signal(SIGINT, sig_handler);  // SIGINT通常对应键盘中断Ctrl+C

    printf("Press Ctrl+C to send a SIGINT signal to this process...\n");

    // 主循环，程序在此处执行，直到收到信号
    while (1) {
        sleep(1);  // 示例程序，简单休眠1秒
    }

    // 此处实际上不会执行，除非信号处理函数中调用了exit()
    return 0;
}

在上述代码中，我们首先包含了必要的头文件<stdio.h>、<signal.h>和<unistd.h>。接着定义了一个信号处理函数sig_handler()，它接收一个整数类型的参数signum，即接收到的信号编号。

在main()函数中，我们使用signal()函数注册了自定义的信号处理函数，使其关联到SIGINT信号。当用户按下Ctrl+C时，程序会收到SIGINT信号并调用sig_handler()函数。

请注意，signal()函数的行为在不同的Unix变种（包括Linux）中可能有所不同，特别是在多线程程序中的表现。在POSIX标准中，更推荐使用sigaction()函数替代signal()，因为它提供了更全面和可预测的信号处理控制。而在一些较老的标准或者特定平台上，signal()仍然是可行的选择。

另外，如果你想要恢复某个信号的默认处理行为，可以将信号处理函数设为SIG_DFL，例如：

```c
signal(SIGINT, SIG_DFL);  // 恢复SIGINT信号的默认处理方式

这将在下次接收到SIGINT信号时按照系统默认方式处理，通常是终止进程。