一、什么是信号
信号是进程间通信的一种方式，它是异步通信的。而异步的意思就是不同步，事件的发生和处理没有协同。
二、信号的特性
Linux/Unix系统下，信号总共分成两大类，一类是最常用的标准信号，另一类是后面的引入的实时信号。一共有62个信号，前31个是标准信号，后面31个是实时信号。注意没有32,33号。
1、标准信号
（1）不排队，信号的响应会相互嵌套。
（2）如果目标进程没有及时响应，那么随后到达的相同信号将会被丢弃。
（3）每个信号都对应一个系统事件（除了SIGUSR1和SIGUSR2），当这个事件发生时，将产生这个信号。
（4）在进程的挂起信号中，进程会优先响应实时信号。
2、实时信号
（1）实时信号的响应次序按接收顺序排队。如果收到相同的信号的则不会嵌套，但是如果是不同的信号则会导致嵌套。
（2）即使相同的实时信号被同时发送多次，也不会被丢弃，而会依次按个响应。
（3）实时信号没有特殊的系统事件与之对应。
（4）实时信号在挂起队列中信号值越大，优先级越高。
三、信号的生命周期
所谓信号的生命周期，指的是信号从产生到被响应完毕的整个过程，这个过程可被描述为：
1、信号的产生
信号既可以由特定的事件产生（比如发生了内存访问异常导致产生信号SIGSEGV），也可以由用户主动发起（比如调用了kill()函数），不管是哪种方式产生的信号，其本质都是触发了内核的信号发生器，并向特定进程（即目标进程）传递的过程。
// kill()函数接口介绍 #include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill(pid_t pid, int sig); 参数： pid: 要接收信号的进程号 sig: 信号的编号 返回值：成功返回0， 失败返回-1.
2、信号的挂起
每个进程都保留有一个挂起信号集，所有被发送到这个进程的信号首先被放入到这个信号集（进程处于非执行状态），挂起信号集存储了进程的待处理信号，这些信号必须要等到进程被系统调度（占用CPU执行的时候），真正执行的时候才能被进一步响应。
3、信号的响应（处理）
信号的响应总共有如下四种方式：
（1）屏蔽（阻塞）：延缓对信号的响应，直到解除对该信号的屏蔽为止。
（2）捕捉：执行一个预先设置的与信号相关联的响应函数。
（3）默认：按信号默认的情况处理。
（4）忽略：直接丢弃该信号。
注意：系统中9号，19号信号是不允许被挂起或捕获的，只允许对他们进行默认处理。
四、信号的响应（处理）
1、信号的捕捉
给函数指定关联函数的接口是：
#include <signal.h> typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); // 翻译过来就是 void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int); // 函数名为：signal // 参数为： int sig, 信号的编号 void (*func)(int)， 关联的函数，函数的参数是int, 返回值是void // 返回值：void (*)(int);
2、信号的默认处理
如果程序没有对信号做任何预先准备，那么当信号到达时，则会按照信号的默认规则进行响应，具体默认规则可使用如下命令查阅：
man 7 signal
列表中的Action 一列就是系统对信号的默认处理规则，默认规则如下：
（1）Term：中断目标进程
（2）Core：中断目标进程，且产生核心转储文件core
（3）Stop：暂停目标进程，直到收到信号SIGCONT
（4）Cont：恢复目标进程运行
（5）Ign：忽略信号
3、信号的忽略
信号的忽略就是直接将收到的信号丢弃
signal(SIGINT, SIG_IGN);4、信号的屏蔽
屏蔽信号实际上就是暂缓对信号的响应，采用如下函数进行对信号的屏蔽
#include <signal.h> int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset); // 参数解析： 1、how：操作命令字，比如阻塞、解除阻塞等 SIG_BLOCK：阻塞set中的信号（原有正在阻塞的信号保持阻塞） SIG_SETMASK：阻塞set中的信号（原有正在阻塞的信号自动解除） SIG_UNBLOCK：解除set中的信号 2、set：当前要操作的信号集 3、oldset：若为非空，则将原有阻塞信号集保留到该oldset中 注意：该函数的操作参数不是单个信号，而是信号集， 这意味着我们可以同时对多个信号设置阻塞或者解除阻塞 // 信号集操作函数组 int sigemptypset(sigset_t *set); // 清空信号集set int sigfillset(sigset_t *set); // 将所有信号加入信号集set中 int sigaddset(sigset_t *set, int signum); // 将信号signum添加到信号集set中 int sigdelset(sigset_t *set, int signum); // 将信号signum从信号集set中剔除 int sigsimember(const sigset_t *set, int signum); // 测试信号signum是否在信号集set中
五、案例
1、信号的捕捉
// 信号的捕捉操作示例 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void func(int sig) { printf("call func\n"); printf("catch signal:%d\n", sig); } int main(int argc, char *argv[]) { // 设置信号响应函数，捕捉34号信号，当捕获到34号信号时，执行func函数 // 注意设置后，不会执行func函数，signal()应该尽量写在前面 signal(34, func); printf("my pid is %d\n", getpid()); // 打印本进程ID号，方便从命令行发送信号 printf("set signal 34...\n"); while(1) { sleep(1); } return 0; }
// 信号的捕捉操作示例 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void func(int sig) { printf("call func\n"); printf("catch signal:%d\n", sig); } int main(int argc, char *argv[]) { printf("my pid is %d\n", getpid()); // 打印本进程ID号，方便从命令行发送信号 printf("set signal 34...\n"); while(1) { sleep(1); } // 如果放在这里注册信号响应函数，也能捕捉到信号，但是会有意想不到的结果 signal(34, func); return 0; }
2、信号的屏蔽
// 信号的阻塞（屏蔽）操作示例 #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void func(int sig) { printf("call func\n"); printf("catch signal %d\n", sig); } int main(int argc, char *argv[]) { // 注册信号响应函数 signal(34, func); printf("my pid is %d\n", getpid()); // 设置信号阻塞，阻塞34号信号 sigset_t set; sigemptyset(&set); // 清空信号集 sigaddset(&set, 34); // 把34信号添加到信号集中 if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL) == -1) // 把信号集中的所有信号设置为阻塞 { perror("设置阻塞失败\n"); } sleep(10); // 10秒内不会对34号进行处理 if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL)) // 解除信号集中的阻塞信号 { perror("设置阻塞失败\n"); } while(1) { sleep(1); } return 0; }
六、总结
信号是进程间异步通信的方式，Linux系统下有62个信号，1~31号是标准信号，34~64是实时信号，对信号的响应方式有四种，分别是屏蔽（阻塞），捕捉，默认处理和忽略。注册信号响应函数的语句应该放在主函数体内前面。
