一.信号入门-从生活角度理解信号:
当我们点完外卖后,外卖小哥会接单,商家会开始准备。然而,我们在点完外卖后只需等待外卖送达门口,而无需关心送达的具体过程,这便形成了与外卖小哥的异步关系。外卖送达后,通过电话或门铃等信号通知我们,但我们不一定会立即处理这个信号。我们可能会选择稍后处理,届时可以选择取餐并享用,或者取餐但不吃,甚至完全忽略这个信号(什么也不做)。这就是对信号的处理。在处理信号之前,还涉及到信号的保存问题。
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二.从技术角度理解信号:2.1键盘Ctrl+c生成信号:当我们启动一个shell进程并运行一个死循环程序时,若想终止这个进程(前台进程),我们可以通过键盘按下Ctrl+c(即2号信号,SIGINT)来实现。具体过程如下:
1.键盘按下Ctrl+c组合键,触发一个中断。
2.这个中断被操作系统捕获,CPU的引脚可以检测到这一变化,操作系统随后获取这一信息。
3.操作系统向进程发送信号。
发送信号的本质:修改进程PCB中的pending位图。
注意:Ctrl+c无法终止后台进程。
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三.前台进程与后台进程
| 前台进程 | 在终端或用户界面中运行 |
|---|---|
| 后台进程 | 不占用用户的终端 |
3.1前台进程的产生方式与特点:
- 产生方式:通常通过./test运行的就是前台进程。
- 特点:
- 占用终端:前台进程在运行期间会占用终端,直到它结束或被暂停(如通过Ctrl+Z组合键)。在此期间,终端无法用于其他操作,除非暂停或终止该进程。
- 对终端信号敏感:前台进程会接收并处理终端发送的信号。例如,用户在终端按下Ctrl+C组合键时,前台进程会收到SIGINT信号并通常终止运行,除非它对该信号有特殊处理(如信号捕获和忽略)。
- 状态显示:在ps命令的输出中(如ps -ef),前台进程在正常运行时显示为R状态,表示正在运行并占用CPU资源。若通过Ctrl+Z暂停前台进程,其状态会变为T,表示停止运行。
3.2后台进程的产生方式与特点:
- 产生方式:在前台进程命令后加上&符号即可产生后台进程。
- 特点:
- 不占用终端I/O:后台进程不会阻止用户在终端进行其他操作,其输出信息可以通过重定向保存到文件中,如使用“>output.log 2>error.log”将标准输出和标准错误输出分别保存到output.log和error.log文件中。
- 信号处理方式不同:后台进程也会接收信号,但对某些信号的默认处理方式可能与前台进程不同。例如,后台进程通常不会因Ctrl+C而终止,除非它对SIGINT信号进行了特殊处理。
- 状态显示:后台进程在正常运行时也显示为R状态,但不占用终端的I/O设备。类似于前台进程,后台进程也可以被暂停,状态变为T。可以使用bg命令让其在后台继续运行,或用fg命令将其恢复到前台运行。
3.3关于前台进程和后台进程的命令:
fg //将后台进程移到前台运行。 bg //让暂停的后台进程继续在后台运行。 jobs //查看前后台进程的信息。
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四.信号的分类
4.1使用kill -l查看所有信号:信号的分类如下,这些是定义的宏,使用数字表示也是一样的。
对于34号及以后的信号为实时信号,我们这里不讨论。主要研究的是34号以下的1到31号信号。这31个信号可以用一个int位图表示。
我们使用的信号包括:
- Ctrl+c:SIGINT(2号信号)
- Ctrl+\:SIGQUIT(3号信号)

4.2信号的终止:信号终止一般分为core和term两种方式。在man 7 signal中会有详细介绍,指出是core终止还是term终止进程。
core和term终止进程基本相似,唯一区别是:如果进程发生core终止,可能会生成core文件。
但必须先将core file的大小设置为大于0,才能生成core文件!!!
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五.信号处理的常见方式
5.1信号处理的方式有三种:
- 忽略此信号。
- 执行该信号的默认处理动作。
- 提供一个信号处理函数,要求内核在处理这个信号时,切换到用户态执行这个函数,这种方式称为捕捉。
5.2对信号进行自定义处理:用于自定义处理信号的函数是:
函数解释:
- signum表示要处理的几号信号。
- handler是一个函数指针,表示自定义处理方式。
typedef void (*sighandler_t)(int);
它的类型是一个返回值为void,参数为int的函数指针。
也可以传递这些参数:
- SIG_IGN:表示处理信号的方式是忽略此信号。
- SIG_DFL:执行该信号的默认行为。
5.3对signal的应用:我们可以通过命令行参数,在shell命令行中对指定的信号进行指定的修改。
还可以通过for循环对31个信号的执行方式进行修改。这样,操作系统发送给我们程序进程的终止信号就不起作用了。
那么我们的进程是否就无法被终止了呢?
答案:9号信号(SIGKILL)是不允许我们进行修改的,它的行为始终是终止进程。因此我们的进程肯定是可以被终止的。
以下是关于signal的应用示例:
#include#include #include #include #include void Handler(int signo){ std::cout << "Received signal: " << signo << std::endl; } int main(){ struct sigaction act; memset(&act, 0, sizeof(act)); act.sa_handler = Handler; sigaction(SIGINT, &act, NULL); while(1){ sleep(1); } return 0; }
文章到此基本结束。作为C++程序员,请保持持续学习,每天进行算法练习!欢迎大家与我一起交流问题,共同进步。
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