C++ Linux編程中如何處理信號

在C++ Linux編程中，處理信號（signals）是一種常見的需求，因為它們允許程序響應各種系統事件，如中斷、終止請求等。以下是處理信號的基本步驟和示例代碼：

1. 包含必要的頭文件

首先，你需要包含處理信號所需的頭文件：

#include <csignal>
#include <iostream>

2. 定義信號處理函數

定義一個函數來處理特定的信號。這個函數的原型通常是：

void signalHandler(int signum);

其中 signum 是接收到的信號編號。

3. 注冊信號處理函數

使用 signal 或 sigaction 函數來注冊信號處理函數。sigaction 提供了更細粒度的控制，推薦使用。

使用 signal 函數

#include <csignal>
#include <iostream>

void signalHandler(int signum) {
    std::cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";

    // 清理并關閉
    // 終止程序
    exit(signum);
}

int main() {
    // 注冊信號 SIGINT 的處理函數
    signal(SIGINT, signalHandler);

    std::cout << "Program is running. Press Ctrl+C to interrupt.\n";

    while (true) {
        // 主循環
    }

    return 0;
}

使用 sigaction 函數

#include <csignal>
#include <iostream>

void signalHandler(int signum) {
    std::cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";

    // 清理并關閉
    // 終止程序
    exit(signum);
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = signalHandler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;

    // 注冊信號 SIGINT 的處理函數
    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    std::cout << "Program is running. Press Ctrl+C to interrupt.\n";

    while (true) {
        // 主循環
    }

    return 0;
}

4. 處理多個信號

你可以為不同的信號注冊不同的處理函數。例如：

#include <csignal>
#include <iostream>

void signalHandlerSIGINT(int signum) {
    std::cout << "SIGINT signal (" << signum << ") received.\n";
}

void signalHandlerSIGTERM(int signum) {
    std::cout << "SIGTERM signal (" << signum << ") received.\n";
}

int main() {
    struct sigaction saSIGINT, saSIGTERM;

    saSIGINT.sa_handler = signalHandlerSIGINT;
    sigemptyset(&saSIGINT.sa_mask);
    saSIGINT.sa_flags = 0;

    saSIGTERM.sa_handler = signalHandlerSIGTERM;
    sigemptyset(&saSIGTERM.sa_mask);
    saSIGTERM.sa_flags = 0;

    if (sigaction(SIGINT, &saSIGINT, NULL) == -1) {
        perror("sigaction SIGINT");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (sigaction(SIGTERM, &saSIGTERM, NULL) == -1) {
        perror("sigaction SIGTERM");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    std::cout << "Program is running. Press Ctrl+C or send SIGTERM to terminate.\n";

    while (true) {
        // 主循環
    }

    return 0;
}

5. 注意事項

• 信號處理函數的執行環境：信號處理函數應該盡可能簡單，避免調用可能不安全的函數（如 printf、malloc 等）。
• 信號屏蔽：可以使用 sigprocmask 函數來屏蔽某些信號，以防止它們在關鍵代碼段中被處理。
• 異步信號安全：確保信號處理函數中使用的所有函數都是異步信號安全的。

通過以上步驟，你可以在C++ Linux編程中有效地處理信號。