linux中sigaction函数详解

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、函数原型：sigaction函数的功能是检查或修改与指定信号相关联的处理动作（可同时两种操作）

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,
                     struct sigaction *oldact);

signum参数指出要捕获的信号类型，act参数指定新的信号处理方式，oldact参数输出先前信号的处理方式（如果不为NULL的话）。

二、 struct sigaction结构体介绍

struct sigaction {
    void (*sa_handler)(int);
    void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
    sigset_t sa_mask;
    int sa_flags;
    void (*sa_restorer)(void);
}

sa_handler此参数和signal()的参数handler相同，代表新的信号处理函数
sa_mask 用来设置在处理该信号时暂时将sa_mask 指定的信号集搁置
sa_flags 用来设置信号处理的其他相关操作，下列的数值可用。
SA_RESETHAND：当调用信号处理函数时，将信号的处理函数重置为缺省值SIG_DFL
SA_RESTART：如果信号中断了进程的某个系统调用，则系统自动启动该系统调用
SA_NODEFER ：一般情况下，当信号处理函数运行时，内核将阻塞该给定信号。但是如果设置了 SA_NODEFER标记，那么在该信号处理函数运行时，内核将不会阻塞该信号

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

int main()
{
    struct sigaction newact,oldact;

    /* 设置信号忽略 */
    newact.sa_handler = SIG_IGN; //这个地方也可以是函数
    sigemptyset(&newact.sa_mask);
    newact.sa_flags = 0;
    int count = 0;
    pid_t pid = 0;

    sigaction(SIGINT,&newact,&oldact);//原来的备份到oldact里面

    pid = fork();
    if(pid == 0)
    {
        while(1)
        {
            printf("I'm child gaga.......\n");
            sleep(1);
        }
        return 0;
    }

    while(1)
    {
        if(count++ > 3)
        {
            sigaction(SIGINT,&oldact,NULL);  //备份回来
            printf("pid = %d\n",pid);
            kill(pid,SIGKILL); //父进程发信号，来杀死子进程
        }

        printf("I am father .......... hahaha\n");
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

结果：

/************************************************************************************************************************************************/

void show_handler(int sig)
{
    printf("I got signal %d\n", sig);
    int i;
    for(i = 0; i < 5; i++) 
   {
        printf("i = %d\n", i);
        sleep(1);
    }
}

int main(void)
{
    int i = 0;
    struct sigaction act, oldact;
    act.sa_handler = show_handler;
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);         //见注(1)
    act.sa_flags = SA_RESETHAND | SA_NODEFER; //见注(2)
    //act.sa_flags = 0;                      //见注(3)

    sigaction(SIGINT, &act, &oldact);
    while(1) 
   {
        sleep(1);
        printf("sleeping %d\n", i);
        i++;
    }
}

注：
(1)如果在信号SIGINT(Ctrl + c)的信号处理函数show_handler执行过程中，本进程收到信号SIGQUIT(Crt+\)，将阻塞该信号，直到show_handler执行结束才会处理信号SIGQUIT。

(2)SA_NODEFER 一般情况下，当信号处理函数运行时，内核将阻塞<该给定信号 — SIGINT>。但是如果设置了SA_NODEFER标记，那么在该信号处理函数运行时，内核将不会阻塞该信号。 SA_NODEFER是这个标记的正式的POSIX名字(还有一个名字SA_NOMASK，为了软件的可移植性，一般不用这个名字)
SA_RESETHAND 当调用信号处理函数时，将信号的处理函数重置为缺省值。 SA_RESETHAND是这个标记的正式的POSIX名字(还有一个名字SA_ONESHOT，为了软件的可移植性，一般不用这个名字)

(3)如果不需要重置该给定信号的处理函数为缺省值；并且不需要阻塞该给定信号(无须设置sa_flags标志)，那么必须将sa_flags清零，否则运行将会产生段错误。但是sa_flags清零后可能会造成信号丢失！

/************************************************************************************************************************************************/

使用 sigaction 函数：
signal 函数的使用方法简单，但并不属于 POSIX 标准，在各类 UNIX 平台上的实现不尽相同，因此其用途受

到了一定的限制。而 POSIX 标准定义的信号处理接口是 sigaction 函数，其接口头文件及原型如下：
#include <signal.h>
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

◆ signum：要操作的信号。
◆ act：要设置的对信号的新处理方式。
◆ oldact：原来对信号的处理方式。
◆ 返回值：0 表示成功，-1 表示有错误发生。

struct sigaction 类型用来描述对信号的处理，定义如下：

 struct sigaction
 {
  void     (*sa_handler)(int);
  void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
  sigset_t  sa_mask;
  int       sa_flags;
  void     (*sa_restorer)(void);
 };

在这个结构体中，成员 sa_handler 是一个函数指针，其含义与 signal 函数中的信号处理函数类似。成员

sa_sigaction 则是另一个信号处理函数，它有三个参数，可以获得关于信号的更详细的信息。当 sa_flags 成员的值

包含了 SA_SIGINFO 标志时，系统将使用 sa_sigaction 函数作为信号处理函数，否则使用 sa_handler 作为信号处理

函数。在某些系统中，成员 sa_handler 与 sa_sigaction 被放在联合体中，因此使用时不要同时设置。
sa_mask 成员用来指定在信号处理函数执行期间需要被屏蔽的信号，特别是当某个信号被处理时，它自身会被

自动放入进程的信号掩码，因此在信号处理函数执行期间这个信号不会再度发生。
sa_flags 成员用于指定信号处理的行为，它可以是一下值的“按位或”组合。

◆ SA_RESTART：使被信号打断的系统调用自动重新发起。
◆ SA_NOCLDSTOP：使父进程在它的子进程暂停或继续运行时不会收到 SIGCHLD 信号。
◆ SA_NOCLDWAIT：使父进程在它的子进程退出时不会收到 SIGCHLD 信号，这时子进程如果退出也不会成为僵尸进程。
◆ SA_NODEFER：使对信号的屏蔽无效，即在信号处理函数执行期间仍能发出这个信号。
◆ SA_RESETHAND：信号处理之后重新设置为默认的处理方式。
◆ SA_SIGINFO：使用 sa_sigaction 成员而不是 sa_handler 作为信号处理函数。

re_restorer 成员则是一个已经废弃的数据域，不要使用。

下面用一个例程来说明 sigaction 函数的使用，代码如下

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

static void sig_usr(int signum)
{
    if(signum == SIGUSR1)
    {
        printf("SIGUSR1 received\n");
    }
    else if(signum == SIGUSR2)
    {
        printf("SIGUSR2 received\n");
    }
    else
    {
        printf("signal %d received\n", signum);
    }
}

int main(void)
{
    char buf[512];
    int  n;
    struct sigaction sa_usr;
    sa_usr.sa_flags = 0;
    sa_usr.sa_handler = sig_usr;   //信号处理函数
    
    sigaction(SIGUSR1, &sa_usr, NULL);
    sigaction(SIGUSR2, &sa_usr, NULL);
    
    printf("My PID is %d\n", getpid());
    
    while(1)
    {
        if((n = read(STDIN_FILENO, buf, 511)) == -1)
        {
            if(errno == EINTR)
            {
                printf("read is interrupted by signal\n");
            }
        }
        else
        {
            buf[n] = '\0';
            printf("%d bytes read: %s\n", n, buf);
        }
    }
    
    return 0;
}

在这个例程中使用 sigaction 函数为 SIGUSR1 和 SIGUSR2 信号注册了处理函数，然后从标准输入读入字符。程序运行后首先输出自己的 PID，如：My PID is 5904
这时如果从另外一个终端向进程发送 SIGUSR1 或 SIGUSR2 信号，用类似如下的命令：kill -USR1 5904

则程序将继续输出如下内容：
SIGUSR1 received
read is interrupted by signal

这说明用 sigaction 注册信号处理函数时，不会自动重新发起被信号打断的系统调用。如果需要自动重新发起，则要设置 SA_RESTART 标志，比如在上述例程中可以进行类似一下的设置：sa_usr.sa_flags = SA_RESTART;

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