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SIGINT 处理程序仅运行一次

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SIGINT 处理程序仅运行一次

我正在学习信号和异步信号不安全函数。特别是，我了解到这printf是异步信号不安全的，并且从主程序线程和信号处理程序调用时可能会导致死锁。为了检查这一点，我编写了以下程序（有点难看）：

/*
 * sig-deadlock.c
 */

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

void
sigint_handler(int signum)
{
        int i;
        printf("Signal");
        for (i = 0; i < 30; i++) {
                printf("%d\n", i);
        }
}

int
main(void)
{
        int i;
        printf("PID: %d\n", getpid());
        signal(SIGINT, sigint_handler);
        for (i = 0; i < 1e9; i++) {
                printf("a");
                sleep(1);
        }

        return EXIT_SUCCESS;
}

我希望程序运行内部循环（并因此调用printf）几次，每次我发送 SIGINT （使用kill -INT $PID）来执行信号处理程序，计数为 30。

然而，在运行时，我观察到信号处理程序运行一次，下一个信号终止该进程。是什么原因导致此行为以及如何解决此问题？

操作系统：Linux 4.9.0。

答案1

signal(2)是旧信号 API 的一部分，使用起来并不总是方便，主要是因为......

signal() 的唯一可移植用途是将信号的处置设置为SIG_DFL或SIG_IGN。用于signal()建立信号处理程序时的语义因系统而异（并且 POSIX.1 明确允许这种变化）；不要将其用于此目的。

在最初的 UNIX 系统中，当signal()通过信号的传递来调用建立的处理程序时，信号的处理将被重置为SIG_DFL，并且系统不会阻止进一步发送信号实例。 System V 还为signal().

在 BSD 上，当调用信号处理程序时，信号处理不会重置，并且在执行处理程序时会阻止传递信号的其他实例。

Linux上的情况如下：

  • 内核的signal()系统调用提供了 System V 语义。
  • 默认情况下，在 glibc 2 及更高版本中，signal()包装函数 [...]sigaction(2)使用提供 BSD 语义的标志进行调用。
  • 在 glibc 2 及更高版本上，如果_BSD_SOURCE未定义功能测试宏，则signal()提供 System V 语义。 （如果在其标准模式之一（或）中_BSD_SOURCE 调用，则不提供默认的隐式定义，或者...参见gcc(1)-std=xxx-ansisignal(2)。

换句话说，在很多情况下，设置的处理程序signal不会被多次使用：在一个信号之后，您定义的函数将被丢弃，并且处理程序将重置为默认值，对于SIGINT，是杀死该进程。

虽然我鼓励您阅读我刚刚引用的手册页，但处理这种情况的最佳方法可能是停止使用signal并切换到sigaction.手册页将为您提供所需的所有详细信息，但这里有一个快速示例：

void sighandler(int signum);

int main(void) {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = sighandler;
    sigemptyset(&(sa.sa_mask));
    sigaddset(&(sa.sa_mask), SIGINT);
    sigaction(SIGINT, &sa, NULL);

    int i;
    for(i = 0; i < 5; i++) {
        printf("Sleeping...\n");
        sleep(5);
        printf("Woke up!\n");
    }
}

void sighandler(int signum) {
    printf("Signal caught!\n");
}

但有一个重要的注意事项：正如您可能已经知道的那样（因此您的main函数中存在“无限”循环），信号将在信号接收时中断系统调用（例如那些sleep(3)使），无论该信号是否由程序处理。在我上面的例子中，程序将要打印醒了！每次你kill这样做，因为它过早退出睡眠呼叫。如果您查看手册页，您会发现调用应返回中断时剩余的睡眠秒数。

答案2

这里没有强调的还有一个先决条件。

您必须在 sigaction 结构中设置 sa_flags 以确保结果一致。

sa.sa_flags = 0 ; // this works for me

刚才我被绊倒了好几分钟，因为我有 2 个不同的应用程序以相同的方式注册了信号，而其中只有一个有这个问题（仅捕获信号一次）。

盯着我的代码看了一会儿并重新阅读了手册页后，我意识到不同的行为是由于我的 2 个应用程序的不同细微差别的函数堆栈副作用造成的。

一个程序在分配任何内存或输入任何嵌套函数之前就在 main() 中非常早地注册了带有 sigaction() 的信号处理程序（这是带有不规则 sigaction 行为的程序）。

在 main 顶部声明了一些其他变量后，另一个程序称为 sigaction() ，这些变量占用了一些内存等，并且似乎侥幸给了它一致的行为，将 sa.sa_flags 中的内存初始化为零（或者某些可能没有设置 SA_RESETHAND 位的数字）。

事实上，不一致的应用程序有时会初始化注册信号并捕获一次行为，有时会捕获每次行为，这让我意识到某种随机性可能是由垃圾等引起的。

John 的答案中的快速示例代码片段约定仍然不完整，并且可能会给出不一致的结果，因为它省略了 sa_flags 的设置。

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