C语言错误处理之 “信号处理方式<signal.h>及signal函数等内置函数”

目录

前言

signal.h头文件

信号宏

signal函数

实例:在Linux环境下验证signal函数

实例:在Linux中演示保存signal函数的返回值

预定义的信号处理函数(简单了解)

SIG_DFL函数

SIG_IGN函数

raise函数

实例:测试信号


前言

本篇只是依据C标准中的描述来介绍信号,所谈内容有限,但实际信号在UNIX中的作用会更大...

signal.h头文件

作用:提供处理异常情况(信号)的工具:signal函数和raise函数

关于"信号":

1、信号有两种类型:运行时错误(例如除以零)和发生在程序以外的事件(例如用户选择中断或终止正在运行的程序)

2、当有错误或外部事件发生时,我们称产生了一个信号

3、大多数信号是异步的,可以在程序执行过程中的任意时刻发生,这也是为什么我们必须用一种独特的方式来处理它们

信号宏

概念:<signal.h>定义了一系列的宏用于表示不同信号,每个宏的值都是一个正整数常量

信号表:

|---------|-----------------------|
| 宏名 | 含义 |
| SIGABRT | 异常终止(可能由于调用abort导致) |
| SIGFPE | 在算术运算中发生错误(可能是除以零或溢出) |
| SIGILL | 无效指令 |
| SIGINT | 中断 |
| SIGSEGV | 无效存储访问 |
| SIGTERM | 终止请求 |

注意事项: 对于某个特定的计算机或操作系统,不是所有信号都有意义,大多数C语言的实现都至少支持其中一部分

signal函数

函数原型:signal (int sig, void (*func)(int) );

参数解释: 第一个参数是特定信号编码sig,第二个参数是一个指向会在信号发生时处理该信号的函数的指针(函数指针)

cpp 复制代码
//signal(信号,处理信号的回调函数)
signal (SIGINT,handler);
//一旦在程序执行过程中出现了SIGINT信号,handler函数就会自动被调用

返回值:返回先前的信号处理函数指针,如果有错误则返回SIG_ERR(-1)。

作用:回调一个信号处理函数,以便将来设定的信号被触发时使用

注意事项:

1、每个信号处理函数都必须有一个int类型的参数,且返回类型为void,知道是那种信号导致了处理函数被调用是十分重要的,这是因为****signal函数允许我们对多个信号使用同一个处理函数

2、信号处理函数可以实现的功能包括:忽略该信号、执行一些错误恢复或终止程序等

3、一旦信号处理函数返回,程序就会从信号发生点恢复并继续执行,但有两种例外情况:

  1. 信号为SIGABRT,处理函数返回时程序异常终止
  2. 信号为SIGFPE,处理函数返回结果未定义

4、signal函数的返回值经常被丢弃,如果需要可以将它保存在变量中:

cpp 复制代码
//定义一个函数指针变量orig_handler
void (*orig_handler)(int);   

...

//令该函数指针变量保存指向原来处理函数的地址
orig_handler = signal(SIGINT,handler);

//如果想要恢复原来的处理函数,可以使用以下代码:
signal(SIGNINT,orig_handler)

5、信号处理函数即可以自定义,又可以使用<signal.h>提供的两个处理函数

实例:在Linux环境下验证signal函数

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
typedef void (*signal_handler)(int);
 
void signal_handler_fun(int signum) {
    printf("catch signal %d\n", signum);
}
 
int main(int argc, char *argv[]) {
    signal(SIGINT, signal_handler_fun);
    while(1);
    return 0;
}

SIGINT表示中断信号,在执行该程序时,我们利用Linux中的CTRL + C键主动退出该程序,每一次的尝试都会导致信号处理函数的执行,这也体现了我们可以自定义信号处理函数

实例:在Linux中演示保存signal函数的返回值

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
 
static void SignalHandler1(int signo)
{
    printf("\nhaha\n");
}
static void SignalHandler2(int signo)
{
    printf("\nhehe\n");
}
int main()
{
    void (*func)(int);
    if ((func = signal(SIGINT, SignalHandler1)) == SIG_ERR)
    {
        perror("signal\n");
    }
 
    sleep(10);
 
 
    if ((func = signal(SIGINT, SignalHandler2)) == SIG_ERR)
    {
        perror("signal");
    }
    sleep(10);
    func(2);
 
    return 0;
}
cpp 复制代码
^C//第一次触发signal
haha//信号处理函数是SignalHandler1,此时signal的返回值是以前的处理signo的函数指针,是系统默认的
^C//第二次触发signal
hehe//信号处理程序是SignalHandler2,此时signal的返回值是以前的处理signo的函数指针,应该是SignalHandler1
 
haha//所以此处输出的是SignalHandler1的结果

预定义的信号处理函数(简单了解)

除了自己编写信号处理函数,还可以选择使用<signal.h>提供的预定义的信号处理函数,这样的函数一共有两个,它们都是用宏来表示的:

SIG_DFL函数

概念:SIG_DFL函数按默认的方式处理信号

作用:程序终止

SIG_IGN函数

概念:SIG_IGN函数按忽略的方式处理信号

作用:程序继续运行

raise函数

函数原型:int raise (int sig);

作用:触发信号(从被动接收信号改为设置监测点主动触发信号)

cpp 复制代码
raise (SIGABRT);

返回值:raise函数的返回值可以用来测试调用是否成功:0表示成功,非0表示失败

实例:raise函数的使用

cpp 复制代码
#include <stdio.h> //需导入此头文件
#include <signal.h>

int main() {

    printf("请输入一个正整数,单数直接杀死进程,双数正常退出\n");
    int num;

    scanf("%d", &num); // 从标准输入读取数据

    if (num % 2 == 1) 
    {
        raise(SIGKILL);
    }
    printf("正常退出\n");

    return 0;
}

~over~

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