如何用C++编写Linux下的守护进程

在Linux下编写一个守护进程（Daemon）通常涉及以下几个步骤：

1. 创建子进程：通过fork()创建一个子进程，父进程退出，使子进程成为孤儿进程，由init进程接管。
2. 创建新会话：使用setsid()创建一个新的会话，使子进程成为新会话的领头进程，脱离控制终端。
3. 设置工作目录：将工作目录切换到根目录（/），避免占用可卸载的文件系统。
4. 重设文件权限掩码：使用umask(0)，确保守护进程拥有最大的权限。
5. 关闭不必要的文件描述符：关闭标准输入、输出和错误流，并关闭其他不必要的文件描述符。
6. 处理信号：注册信号处理器，以优雅地处理终止信号等。

下面是一个简单的C++示例，演示如何创建一个基本的守护进程：

#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <cstring>

// 信号处理函数
volatile sig_atomic_t stop;

void handle_signal(int signum) {
    stop = signum;
}

int main() {
    // 第一步：fork子进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid > 0) {
        // 父进程退出
        exit(0);
    }
    if (pid < 0) {
        // 错误处理
        std::cerr << "Fork failed!" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 第二步：创建新会话
    if (setsid() < 0) {
        std::cerr << "Setsid failed!" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 第三步：设置工作目录
    if (chdir("/") < 0) {
        std::cerr << "Chdir failed!" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 第四步：重设文件权限掩码
    umask(0);

    // 第五步：关闭文件描述符
    close(STDIN_FILENO);
    close(STDOUT_FILENO);
    close(STDERR_FILENO);

    // 可选：重定向标准文件描述符到/dev/null
    open("/dev/null", O_RDONLY); // stdin
    open("/dev/null", O_RDWR);   // stdout
    open("/dev/null", O_RDWR);   // stderr

    // 第六步：注册信号处理器
    struct sigaction sa;
    memset(&sa, 0, sizeof(sa));
    sa.sa_handler = handle_signal;
    sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
    sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);

    // 守护进程主循环
    while (!stop) {
        // 执行守护进程的任务
        // 例如：日志记录、监控、定时任务等

        sleep(10); // 每10秒检查一次信号
    }

    std::cout << "Daemon stopped." << std::endl;
    return 0;
}

解释

1. Fork子进程：通过fork()创建子进程，父进程退出，使子进程成为孤儿进程，由init进程接管。
2. 创建新会话：使用setsid()创建一个新的会话，使子进程成为新会话的领头进程，脱离控制终端。
3. 设置工作目录：将工作目录切换到根目录（/），避免占用可卸载的文件系统。
4. 重设文件权限掩码：使用umask(0)，确保守护进程拥有最大的权限。
5. 关闭文件描述符：关闭标准输入、输出和错误流，并关闭其他不必要的文件描述符。可选地，可以将标准文件描述符重定向到/dev/null。
6. 注册信号处理器：注册信号处理器，以优雅地处理终止信号等。

编译和运行

保存上述代码到一个文件，例如daemon.cpp，然后使用以下命令编译和运行：

g++ -o daemon daemon.cpp
./daemon

注意事项

• 守护进程通常需要处理日志记录、配置文件读取、信号处理等任务。
• 确保守护进程在退出时释放所有资源，避免资源泄漏。
• 在实际应用中，可能需要更多的错误处理和日志记录。

通过以上步骤，你可以创建一个基本的守护进程。根据具体需求，可以进一步扩展和优化。