信号的介绍及使用

1.什么是信号
（1）信号是内容受限制的一种异步通信机制
（2）信号的目的是用来通信
（3）信号是异步的（对比硬件中断）
（4）信号本质上是int型数字编号（事先定义好的）

2.信号由谁发出
（1）用户在终端按下按键
（2）硬件异常后由操作系统内核发出信号
（3）用户使用kill命令向其他进程发送信号
（4）某种软件条件满足后也会发出信号，如alarm闹钟时间到会产生SIGALARM信号，向一个读端已经关闭的管道write时会产生SIGPIPE信号

3.信号由谁处理、如何处理
（1）忽略信号
（2）捕捉信号（信号绑定了一个函数）
（3）默认处理（忽略或终止进程）

4.常见的信号介绍

（1）SIGINT 		2 		Ctrl+c时os送给前台进程组中每个进程
（2）SIGABRT		6		调用abort函数，进程异常终止
（3）SIGPOLL SIGIO 8		指示一个异步IO事件，在高级IO中用到
（4）SIGKILL		9		杀死进程的终极方法
（5）SIGGSEGV	11		无效访问储存时OS发出该信号
（6）SIGPIPE		13		涉及管道和socket
（7）SIGALARM	14		涉及alarm函数实现
（8）SIGTERM		15		kill命令发送的OS默认终止信号
（9）SIGCHLD		17		子进程终止或停止时OS向其父进程发此信号
（10）SIGUSR1		10		用户自定义信号，作用和意义由应用者自己定义
（11）SIGUSR2		12	

5.进程对信号的处理
（1）signal函数的介绍

typedef void (*sighandler_t)(int);	//函数指针
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
参数1：注册一个信号处理方法
参数2：用一个函数来处理
返回值：返回值出错时为SIG_ERR，绑定成功返回旧的捕获函数

（2）用signal函数处理SIGINT信号
（2.1）默认处理（SIG_DFL）
（2.2）忽略处理（SIG_IGN）
（2.3）捕获处理（signal函数绑定一个捕获函数后信号发生后会自动执行绑定的捕获函数，并且把信号编号作为参数传给捕获函数）

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

typedef void (*sighandler_t)(int);

//捕获函数
void func(int sig)
{
        if(SIGINT != sig)
        {
                return;
        }
        printf("func for signal: %d\n",sig);
}

int main(void)
{
        sighandler_t ret = (sighandler_t)-2;

        //sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);函数原型
        //signal(SIGINT,func);
        //signal(SIGINT,SIG_DFL);       //让信号默认处理
        ret = signal(SIGINT,SIG_IGN);   //忽略处理
        //ret = signal(SIGKILL,SIG_IGN);
        printf("返回值为：%d\n",(int)ret);
        if(SIG_ERR == ret)      //判断信号处理是否成功
        {
                perror("signal");
                exit(-1);
        }
        printf("before while(1)\n");
        while(1);
        printf("after while(1)\n");

        return 0;
}

6.signal函数的缺点和优点
（1）优点：简单好用，捕获信号常用
（2）缺点：无法简单直接得知之前设置的对信号的处理方法，可移植性差（当自己设置捕获函数时就无法移植）

7.sigaction函数介绍

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,
struct sigaction *oldact);
参数1：和signal一样
参数2：设置新的捕获函数
参数3：返回旧的捕获函数

（1）比signal更具有可移植性
（2）用法关键是2个sigaction指针
（3）sigaction可以一次得到（单独）设置新捕获函数和获取旧的捕获函数（要获取哪一个捕获函数设另一个为NULL）

8.alarm函数
（1）内核以API形式提供的闹钟
（2）编程实战

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

void func(int sig)
{
        if(sig == SIGALRM)
        {
                printf("alarm happend\n");
        }
}

int main(void)
{
        unsigned int ret = -1;
        struct sigaction act = {0};

        act.sa_handler = func;

        //int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);函数原型
        sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
        //signal(SIGALRM,func);//可以替换sigaction
        ret = alarm(5);//第一次调用alarm返回值是0
        printf("1st ret = %d\n",ret);
        sleep(3);

        ret = alarm(5);//返回值是2但是本次alarm会重新定5s
        printf("2st ret = %d\n",ret);
        sleep(1);

        ret = alarm(5);//返回值是4依然重新定时5s
        printf("3st ret = %d\n",ret);

        while(1);
        return 0;
}

9.pause函数
（1）内核挂起
（2）作用就是让当前进程暂停运行，交出CPU给其他进程去执行，当当前进程进入pause状态后当前进程表象为被卡住、阻塞住，要退出pause状态当前进程需要被信号唤醒。

10.使用alarm和pause来模拟sleep

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

void func(int sig)
{

}

void mysleep(unsigned int sec)
{
        struct sigaction act = {0};
        act.sa_handler = func;
        sigaction(SIGALRM,&act,NULL);

        alarm(sec);
        pause();
}

int main(void)
{
        printf("before mysleep\n");
        mysleep(3);
        printf("after mysleep\n");
        return 0;
}