如何捕获并处理SIGINT信号？

题目

如何捕获并处理SIGINT信号？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

信号概念,信号处理函数注册,基本信号处理

快速回答

在C程序中捕获SIGINT信号（Ctrl+C触发）的步骤：

1. 包含头文件：#include <signal.h>
2. 定义信号处理函数：void handler(int sig) { ... }
3. 使用signal(SIGINT, handler)注册处理函数
4. 处理函数中应避免调用非异步安全函数

1. 信号处理原理

信号是操作系统向进程发送的异步事件通知。当用户按下Ctrl+C时，系统会向当前前台进程发送SIGINT信号（中断信号），默认行为是终止进程。通过注册自定义处理函数，可以改变信号的响应行为。

2. 代码示例

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

// 自定义信号处理函数
void sigint_handler(int sig) {
    write(STDOUT_FILENO, "\nSIGINT received! Exiting...\n", 28);
    exit(0);  // 安全退出
}

int main() {
    // 注册信号处理函数
    if (signal(SIGINT, sigint_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal registration failed");
        return 1;
    }

    printf("Press Ctrl+C to test. PID: %d\n", getpid());
    while(1) {
        sleep(1);  // 保持程序运行
    }
    return 0;
}

3. 关键点说明

• signal函数：signal(int sig, void (*handler)(int))用于注册处理函数，第一个参数是信号编号，第二个是函数指针
• 处理函数要求：应尽量简短，避免调用printf/malloc等非异步安全函数（本例使用write替代printf）
• 退出方式：处理函数中调用exit()而非return，确保进程终止

4. 最佳实践

• 使用sigaction替代signal（更可靠，但本题要求简单）
• 处理函数中仅设置标志位，在主循环中处理实际逻辑
• 对全局变量使用volatile sig_atomic_t类型保证原子访问

5. 常见错误

• 在处理函数中调用不可重入函数（如printf），可能导致死锁或崩溃
• 忽略返回值检查：signal()失败时返回SIG_ERR
• 长时间阻塞处理函数，影响其他信号响应

6. 扩展知识

• 常见信号：SIGTERM（终止请求）、SIGKILL（强制终止，不可捕获）、SIGSEGV（段错误）
• 高级机制：sigprocmask阻塞信号、sigaction设置更精细的处理参数
• 信号来源：终端输入、硬件异常（如除零错误）、其他进程通过kill()发送