一、信号

1.什么是信号？

系统为了响应某些状况而产生的事件。进程收到信号后采取相应的动作。

2.哪些情况下会产生信号？

①键盘事件，如：ctl c 、ctl \ ②访问非法内存 ③硬件出现故障 ④用户态到内核态的切换

3.如何查看信号？

指令：kill -l 查看系统所有信号

4.常用信号解释

5.处理的三种方式

当进程接收到信号时，有三种方式处理该信号 ①忽略：收到信号后，不处理 SIGKILL和SIGSTOP是不可能被忽略的 ②捕获并处理：收到信号后，执行我们自己写的代码 SIGKILL和SIGSTOP不能捕获 ③默认处理方式

二、操作信号

1.注册信号

①作用

注册信号实际是对信号进行三种处理操作，用于告诉当前进程接收信号后该去执行什么动作

②注册信号所使用的函数signal()

1.函数原型： typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); 2.函数功能解释： 开始获取信号值为signum的信号，如果获取到该信号，则开始执行handler指向的函数 3.返回值： 成功返回原本的信号处理函数指针，失败返回 SIGERR， SIGERR的宏为 #define SIG_IGN ((sighandler_t)-1) 4.参数解释 signum：指明了所要处理的信号类型，它可以取除了SIGKILL和SIGSTOP外的任何一种信号。 handler：用户自定义的函数；第二个参数不仅可以传函数指针handler，它还可以取以下三种值，如下表：

③实例验证

//验证SIG_IGN #include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdlib.h> int main() { int i=0; signal(SIGINT,SIG_IGN);//SIGINT是ctl c发起的信号 //SIG_IGN表示忽略接收到的信号 for(i=0;i<10;++i)//执行10秒 { printf("死不了:%d\n",i); sleep(1); } return 0; }

//验证SIG_DFL #include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdlib.h> int main() { int i=0; signal(SIGINT,SIG_DFL);//SIGINT是ctl c发起的信号 //SIG_DFL表示采用默认处理方式处理接收到的信号 //把这句代码去掉，执行效果一样 for(i=0;i<10;++i)//执行10秒 { printf("死不了:%d\n",i); sleep(1); } return 0; }

//验证sighandler_t #include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdlib.h> void handler(int n)//自定义的函数 { printf("死掉了\n"); exit(1); } int main() { signal(SIGINT,handler);//SIGINT是ctl c发起的信号 while(1) { printf("死不了\n"); sleep(1); } return 0; }

④另一个可以获取信号的函数pause()

1.函数原型： int pause(void); 2.功能解释： 暂停进程，把当前进程置成就绪态，让出CPU，直到收到任意一个信号后终止，并且当处理完该信号之后，直接执行pause()函数下面的语句 3.返回值： 只返回-1 4.参数解释： 不需要传参，如：pause();printf("pause over\n");//当前进程暂停，直到系统任意发出一个信号，pause()才被终止（打断），开始继续执行printf()。

2.给进程发送信号

①命令方式

指令：kill -信号值 pid

②函数方式

1.函数原型： int kill(int pid,int signum); 2.函数功能解释： 给进程id为pid的进程发送一个信号值为signum的信号 3.返回值： 成功返回0，失败返回-1 4.参数解释 signum：信号值，即信号编号 pid：进程id，它可以取以下四种值，如下表：

pid > 0 将信号发送给pid对应的进程

pid = 0 将信号发送给调用者所在进程组的所有进程

pid = -1 将信号发送给所有进程（1号进程除外）

pid < -1 将信号发送给进程组 id 为|pid|的进程组中所有进程

补充：进程组：如管道连接的进程、fork创建的父子进程

③实例验证

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdlib.h> void handler(int n)//自定义函数，用于验证能接收到信号 { printf("我收到信号了\n"); } int main() { int i=0; signal(SIGUSR1,handler);//父进程在获取信号SIGUSR1 //SIGUSER1：用户自定义信号，常用于发送和接收 pid_t pid=fork(); if(pid == 0)//子进程 { sleep(1); kill(getppid(),SIGUSR1);//将信号SIGUSER1发送给父进程 exit(0); } else { while(1) { printf("滴滴\n"); sleep(3); } } return 0; }

④补充另外两个可以发送消息的函数

1.int rasie (int signum); 给自己发送信号 返回值：成功返回0；失败：返回-1 2.int killpg(int gid,int signum); 给进程组发送信号 返回值：-1，并把error值设为EINTR

三、SIGALRM信号

1.alarm函数

①函数原型： unsigned int alarm(unsigned int seconds); ②函数功能解释： 若干秒后，给当前进程发送一个SIGALRM信号 ③返回值： 成功：如果调用此alarm（）前，进程已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间，否则返回0。 失败：-1 ④参数解释 second > 0：当seconds秒后，触发SIGALRM信号 seconds = 0： 表示清除SIGALRM信号

2.实例验证

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> void handler(int s) { printf("超时\n"); exit(1); } int main( void ) { char buf[100] = { }; printf("输入名字:"); signal(SIGALRM, handler);//捕获到SIGALRM信号后执行handler函数 alarm(3);//设置倒计时为3 //如果3秒结束没有清除SIGALRM信号，则获取SIGALRM信号 scanf("%s", buf); alarm(0); //清楚SIGALRM信号 printf("名字为：%s\n", buf); for ( ; ; ) //用于验证alarm(0)确实清除了SIGALRM信号 { printf("滴滴\n"); sleep(1); } }

3.alarm的超时处理：简单的考试计时程序

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> #include <unistd.h> int Right = 0;//做对的题数 int Wrong = 0;//做错的题数 void handler(int s) //用于验证超时 { printf("时间到\n"); printf("Right=%d, Wrong=%d\n", Right, Wrong); exit(1); } int main( void ) { int i=0; signal(SIGALRM, handler);//获取SIGALRM信号，执行handler函数 alarm(20);//设置倒计时为20 srand(getpid());//随机数种子 for (i=0; i<10; i++) //出10道10以内的加法题 { int left = rand()%10; int right = rand()%10; printf("%d+%d=", left, right); int ret; scanf("%d", &ret); if ( left + right == ret ) { Right++; } else { Wrong++; } } printf("做完了\n"); printf("Right=%d, Wrong=%d\n", Right, Wrong); }

4.alarm的定时处理

①用于定时的函数：setitimer()

1.函数原型： #include <sys/time.h> int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value); 2.函数功能解释： 设置一个定时器，从第n秒（n是自己设定）开始启动定时器，然后每隔m秒（m也是自己设定）发出一个SIGALRM信号 3.返回值： 返回-1表示失败，0表示成功 4.参数解释 which：一般写成ITIMER_REAL，即真实的桌面时间 new_value：一个结构体指针，结构体内部存储着“启动时间”和“间隔时间”，具体的在下面有详解 old_value：同样的结构体指针，一般写成NULL

②对struct itimerval *new_value的详解

1.结构体内部的信息 struct itimerval { struct timeval it_interval; /*以后每一次执行的间隔时间*/ struct timeval it_value; /*第一次执行的时间*/ }; struct timeval //时间的精确度 { long tv_sec; /* 时间的秒部分*/ long tv_usec; /*时间的微秒部分*/ }; 2.实例说明该结构体的作用 struct itimerval it; //上句代码的作用是定义一个该结构体变量it，it包括两部分信息：启动时间和间隔时间 it.it_value.tv_sec = 0; it.it_value.tv_usec = 1; //上两句代码的作用是将it的启动时间设为：真实的桌面时间+0秒1微秒 it.it_interval.tv_sec = 1; it.it_interval.tv_usec = 0; //上两句代码的作用是将it的间隔时间设为：1秒0微妙

③定时处理的实例：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <sys/time.h> void handler(int s) { printf("收到SIGALRM信号了\n"); } int main( void ) { signal(SIGALRM, handler);//如果获取到SIGALRM信号，则执行handler函数 struct itimerval it; //上句代码的作用是定义一个该结构体变量it，it包括两部分信息：启动时间和间隔时间 it.it_value.tv_sec = 0; it.it_value.tv_usec = 1; //上两句代码的作用是将it的启动时间设为：真实的桌面时间+0秒1微秒 it.it_interval.tv_sec = 1; it.it_interval.tv_usec = 0; //上两句代码的作用是将it的间隔时间设为：1秒0微妙 setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL); //上面的定时器内部信息设置完后，通过setitimer函数启动该定时器 while(1)//无限循环，用于验证定时器确实是每个一段时间就发出一个SIGALRM信号 ; }