C++ 信号处理

2023-11-19

         信号是由操作系统传给进程的中断,会提早终止一个程序。在 UNIX、LINUX、Mac OS X 或 Windows 系统上,可以通过按 Ctrl+C 产生中断。

         有些信号不能被程序捕获,但是下表所列信号可以在程序中捕获,并可以基于信号采取适当的动作。这些信号是定义在 C++ 头文件 <csignal> 中。

信号 描述
SIGABRT 程序的异常终止,如调用 abort
SIGFPE 错误的算术运算,比如除以零或导致溢出的操作。
SIGILL 检测非法指令。
SIGINT 程序终止(interrupt)信号。
SIGSEGV 非法访问内存。
SIGTERM 发送到程序的终止请求。

signal()

         C++ 信号处理库提供了 signal() 函数,用来捕获突发事件。以下是 signal() 函数的语法:

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int); 

         看起来有点费劲,以下语法格式更容易理解:

signal(registered signal, signal handler);

         第一个参数是要设置的信号的标识符;

         第二个参数是指向信号处理函数的指针;

         函数返回值是一个指向先前信号处理函数的指针。如果先前没有设置信号处理函数,则返回值为 SIG_DFL(默认信号处理程序)。如果先前设置的信号处理函数为 SIG_IGN(忽略信号的处理程序),则返回值为 SIG_IGN。

         注:SIG_DFL、SIG_IGN 分别表示无返回值的函数指针,指针值分别是 0 和 1 。这两个指针值逻辑上讲是实际程序中不可能出现的函数地址值。

         实例:编写一个简单的 C++ 程序,使用 signal() 函数捕获 SIGINT 信号(不管在程序中捕获什么信号,都必须使用 signal() 函数来注册信号,并将其与信号处理程序相关联):

#include<iostream>
#include<csignal>
#include<unistd.h>  // 'sleep' was declared in Header file

using namespace std;

void signalHandler(int signum)
{
	cout<<"Interrupt signal ("<<signum<<") received.\n";
	
	// 清理并关闭
	// 终止程序
	exit(signum);
}

int main()
{
	signal(SIGINT,signalHandler);  // 注册信号 SIGINT 和信号处理程序
	
	while(1)
	{
		cout<<"Going to sleep...."<<endl;
		sleep(1);
	}
	
	return 0;
}

         执行结果如下:

Going to sleep....
Going to sleep....
Going to sleep....

         按 Ctrl+C 中断程序,您会看到程序捕获信号,程序打印如下内容并退出:

Going to sleep....
Going to sleep....
Going to sleep....
Interrupt signal (2) received.

raise()

         可以使用函数 raise() 生成信号,该函数带有一个整数信号编号作为参数,语法如下:

int raise(signal sig);

         sig 是要发送的信号的编号,这些信号包括:SIGINT、SIGABRT、SIGFPE、SIGILL、SIGSEGV、SIGTERM、SIGHUP。

         使用 raise() 函数内部生成信号的实例:

#include<iostream>
#include<csignal>
#include<unistd.h>  // 'sleep' was declared in Header file

using namespace std;

void signalHandler(int signum)
{
	cout<<"Interrupt signal ("<<signum<<") received.\n";
	
	// 清理并关闭
	// 终止程序
	exit(signum);
}

int main()
{
	int i = 0;
	signal(SIGINT,signalHandler);  // 注册信号 SIGINT 和信号处理程序
	
	while(++i)
	{
		cout<<"Going to sleep...."<<endl;
		if(i==3)
		{
			raise(SIGINT);
		}
		sleep(1);
	}
	
	return 0;
}

         代码被编译和执行时,会产生下列结果,并会自动退出:

Going to sleep....
Going to sleep....
Going to sleep....
Interrupt signal (2) received.

Sleep()

         功能:执行挂起一段时间,也就是等待一段时间在继续执行

         用法:Sleep(时间)

         注意:

  • Sleep 是区分大小写的,有的编译器是大写,有的是小写。
  • Sleep 括号里的时间,在 Windows 下是以毫秒为单位,而 Linux 是以秒为单位。
  • Linux 用 #include <unistd.h> 和 sleep(),Windos 用 #include <windows.h> 和 Sleep()。

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