C++在Linux中的信号处理机制

在Linux中，信号是一种异步通知机制，用于通知进程某个事件已经发生。例如，当用户按下Ctrl+C时，操作系统会向当前运行的进程发送SIGINT信号，通知它中断当前操作。C++程序可以通过信号处理函数来响应这些信号。

以下是C++在Linux中处理信号的基本步骤：

1. 包含头文件

首先，需要包含<csignal>头文件，它提供了信号处理相关的函数和宏。

#include <csignal>

2. 定义信号处理函数

定义一个函数来处理特定的信号。这个函数的签名必须是void handler(int signum);，其中signum是接收到的信号编号。

void signalHandler(int signum) {
    switch (signum) {
        case SIGINT:
            std::cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";
            // 清理并关闭资源
            exit(signum);
        case SIGTERM:
            std::cout << "Terminate signal (" << signum << ") received.\n";
            // 清理并关闭资源
            exit(signum);
        default:
            std::cout << "Unknown signal (" << signum << ") received.\n";
    }
}

3. 注册信号处理函数

使用signal或sigaction函数来注册信号处理函数。signal函数较为简单，但功能有限；sigaction函数更为强大和灵活。

使用signal函数

int main() {
    // 注册SIGINT和SIGTERM信号的处理器
    signal(SIGINT, signalHandler);
    signal(SIGTERM, signalHandler);

    // 主程序逻辑
    while (true) {
        // 模拟长时间运行的任务
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

使用sigaction函数

#include <csignal>
#include <iostream>
#include <cstdlib>

void signalHandler(int signum) {
    switch (signum) {
        case SIGINT:
            std::cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n";
            exit(signum);
        case SIGTERM:
            std::cout << "Terminate signal (" << signum << ") received.\n";
            exit(signum);
        default:
            std::cout << "Unknown signal (" << signum << ") received.\n";
    }
}

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

    // 注册SIGINT和SIGTERM信号的处理器
    sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
    sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);

    // 主程序逻辑
    while (true) {
        // 模拟长时间运行的任务
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

4. 处理信号时的注意事项

• 信号处理函数应该是异步信号安全的：这意味着在信号处理函数中只能调用异步信号安全的函数。
• 避免在信号处理函数中执行复杂的操作：信号处理函数应该尽可能简单，避免执行可能引起竞态条件的操作。
• 使用sigaction而不是signal：sigaction提供了更多的控制和灵活性，推荐在实际应用中使用。

通过以上步骤，你可以在C++程序中有效地处理Linux中的信号。