Linux中C++的信號處理機制

在Linux中，C++程序可以使用信號（signals）來處理各種系統事件和異常情況。信號是一種異步通知機制，用于通知進程某個事件已經發生。例如，當用戶按下Ctrl+C時，操作系統會向進程發送SIGINT信號，表示中斷請求。

C++標準庫提供了<csignal>頭文件來處理信號。以下是一些常用的信號及其處理方法：

常用信號

• SIGINT: 中斷信號，通常由用戶按下Ctrl+C觸發。
• SIGTERM: 終止信號，用于請求進程終止。
• SIGSEGV: 段錯誤信號，當程序訪問非法內存時觸發。
• SIGABRT: 斷言失敗信號，通常由abort()函數觸發。
• SIGFPE: 浮點異常信號，例如除以零。
• SIGILL: 非法指令信號，當程序執行非法指令時觸發。

信號處理函數

可以使用signal()函數來設置信號處理函數。信號處理函數的原型如下：

typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

• signum：要處理的信號編號。
• handler：信號處理函數的指針。

信號處理函數的原型必須為void handler(int)，其中int參數表示接收到的信號編號。

示例

以下是一個簡單的示例，演示如何使用信號處理函數來處理SIGINT信號（Ctrl+C）：

#include <iostream>
#include <csignal>

// 信號處理函數
void signal_handler(int signum) {
    std::cout << "接收到信號: " << signum << std::endl;
}

int main() {
    // 設置SIGINT信號的處理函數
    signal(SIGINT, signal_handler);

    std::cout << "按Ctrl+C發送SIGINT信號..." << std::endl;

    // 主循環，等待信號
    while (true) {
        // 模擬程序運行
    }

    return 0;
}

在這個示例中，當用戶按下Ctrl+C時，程序會調用signal_handler()函數，并輸出接收到的信號編號。

注意事項

1. 信號處理函數的執行環境：信號處理函數在執行時可能會中斷正在執行的代碼，因此應盡量保持簡單，避免執行復雜的操作。
2. 信號丟失：如果信號處理函數正在執行時，新的相同類型的信號到達，該信號可能會丟失。為了避免這種情況，可以使用sigaction()函數來設置信號處理函數。
3. 線程安全：信號處理函數在多線程程序中可能會導致競態條件。在這種情況下，應使用線程安全的信號處理方法，例如pthread_sigmask()函數。

總之，C++中的信號處理機制可以幫助程序處理各種系統事件和異常情況，提高程序的健壯性和可靠性。