1. 阻塞信号

1.1 信号其他相关常见概念

实际执行信号的处理过程称为信号递达。
信号从产生到递达之间的状态称为信号未决。
进程可以选择阻塞（Block）某个信号。
被阻塞的信号保持在未决状态，直至进程解除对该信号的阻塞，才执行递达操作。
阻塞和忽略是不同的，阻塞是一种状态，忽略是一种处理信号的方法

1.2 信号在内核中的表示示意图

每个信号都有两个标志位，表示阻塞(block)和未决(pending)，还有一个函数指针以表示信号的处理动作。

1.3 信号处理的过程

当进程接受到一个信号（2号信号）时，在其pcb结构体内的“信号标记图”中的pending位图中对应的比特位就会由0置1。
当人为设置了阻塞信号（2号信号和3号信号）时，“信号标记图”中的block位图中对应的比特位就会由0置1。
当进程收到信号，并且该信号并未被阻塞时，才会去找handler中对应的函数指针。SIG_DFL和SIG_IGN是两个宏。

(int)handler[signal]==0 ;//执行默认动作处理完毕

(int)handler[signal]==1;//执行忽略动作，处理完毕

如果上述两个都不满足，才会去调用函数。

handler[signal]();

2. sigset_t 类型

由于信号需要的是标记位哦，非0即1。操作系统给了我们一个新的数据类型sigset_t，用户可以直接使用该类型与自定义类型和内置类型没有区别。它本质上就是一个位图，但是不允许用户进行位操作（~ / & / |），添加/修改位图的值需要通过OS系统提供的接口。

一个sigset_t 类型被称为信号集。

3.信号集操作函数

#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset (sigset_t *set, int signo);
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
int sigismember（const sigset_t *set, int signo);

sigemptyset() 初始化该信号集，全部置0。
sigfillset() 初始化该信号集，全部置1。
sigaddset() 将对应信号编号的比特位置1。
sigdelset() 将对应信号编号的比特位置0 。
sigismember() 查看在set中 signo编号信号状态是0还是1 。

3.1 sigprocmask

调用sigprocmask可以读取或者更改进程的阻塞信号集

#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);//记得传 &set &oset
返回值:若成功则为0,若出错则为-1

set : 是我们自己通过sigaddset() 和 sigdelset() 设置好的希望操作的信号形成的信号集

oset : 是一个输出型参数。方便我们需要恢复之前的信号屏蔽集。

how参数的选项及说明

SIG_BLOCK

set包含了我们希望添加到阻塞信号集的信号

mask=mask|set

SIG_UNBLOCK

set包含了我们希望从阻塞信号集解除的信号

mask=mask&~mask

SIG_SETMASK

设置当前信号屏蔽字为set所指向的值，相当

于mask=set

使用

int main()
{
    sigset_t bset,obset;
    sigset_t pending;
    sigemptyset(&bset);
    sigemptyset(&obset);
    sigaddset(&bset,2);//添加想要操作的(2号)信号
    int n=sigprocmask(SIG_BLOCK,&bset);//将2号信号设为阻塞状态
    //obset里面保存的没修改之前的信号集
    assert(n==0); //不为0直接报错
    (void)n;
    int m=sigprocmask(SIG_SETMASK,&obset,nullptr);
    //因为obset 只设置了2号信号 所以可以接着用以解除2号信号的屏蔽
    assert(m==0);
    (void)m;
    return 0;
}

3.2 sigpending

#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t* set);
读取当前进程的未决信号集,通过set参数传出。调用成功则返回0,出错则返回-1。

static void showPending(sigset_t &pending)
{
    for (int sig = 1; sig <= 31; sig++)
    {
        if (sigismember(&pending, sig))
            std::cout << "1";
        else
            std::cout << "0";
    }
    std::cout << std::endl;
}
int main()
{
    sigset_t pending;
    sigemptyset(&pending);
    sigaddset(&bset, 2);
    int n = sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, &obset);
    assert(n == 0);
    (void)n;
    while (true)
    {
        //获取当前进程的pending信号集
        sigpending(&pending);
        showPending(pending);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

4.验证问题

4.1 对所有信号进行捕捉如何终止程序

写一个for循环对每个信号都进行捕捉。

void catchSig(int signum)
{
    std::cout << "获取一个信号: " << signum << std::endl;
}
int main()
{
    for(int sig = 1; sig <= 31; sig++) signal(sig, catchSig);
    while(true) sleep(1);
    return 0;
}

结论 9号信号无法被捕捉

Bash: kill -9 pid

依然可以杀死程序

4.2 观察pending信号集的变化

#include <iostream>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
//请放到Linux环境下执行代码
static void handler(int signum)
{
	std::cout << "捕捉 信号： " << signum << std::endl;
	// 不要终止进程，exit
}
static void showPending(sigset_t& pending)
{
	for (int sig = 1; sig <= 31; sig++)
	{
		if (sigismember(&pending, sig))
			std::cout << "1";
		else
			std::cout << "0";
	}
	std::cout << std::endl;
}


int main()
{
	 //捕捉2号信号
	 signal(2, handler);
	 sigset_t bset, obset，pending;
	 //初始化
	 sigemptyset(&bset);
	 sigemptyset(&obset);
	 sigemptyset(&pending);
	 //添加要进行屏蔽的信号
	 sigaddset(&bset, 2 /*sigint*/);
	 //设置set到内核中
	 int n = sigprocmask(SIG_BLOCK, &bset, &obset);
	 assert(n == 0);
	 (void)n;

	 std::cout << "block 2 号信号成功...., pid: " << getpid() << std::endl;
	 // 打印当前进程的pending
	 int count = 0;
	 while (true)
	 {
	     //获取pending信号集
	     sigpending(&pending);
	     //显示pending信号集中
	     showpending(pending);
	     sleep(1);
	     count++;
	     if (count == 20)
	     {
	         std::cout << "解除对于2号信号的block" << std::endl;
	         int n = sigprocmask(SIG_SETMASK, &obset, nullptr);
	         assert(n == 0);
	         (void)n;
	     }
	 }
}

运行结果