编写一个捕获SIGINT信号的简单程序

题目

编写一个捕获SIGINT信号的简单程序

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

信号处理基本概念,signal函数使用,信号处理函数编写

快速回答

实现步骤：

1. 包含头文件#include <signal.h>
2. 定义信号处理函数（如void handler(int sig) { ... }）
3. 使用signal(SIGINT, handler)注册处理函数
4. 主函数中通过while(1)保持程序运行

核心代码：

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

void sigint_handler(int sig) {
    printf("Caught SIGINT!\n");
}

int main() {
    signal(SIGINT, sigint_handler);
    while(1) {
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

1. 原理说明

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，终端会向前台进程组发送SIGINT信号（默认行为是终止进程）。通过注册自定义处理函数，可以改变信号的默认行为。

2. 完整代码示例

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

// 信号处理函数
void sigint_handler(int sig) {
    // 注意：printf不是异步安全函数，实际应用应避免使用
    printf("Caught SIGINT (Signal Number: %d)!\n", sig);
}

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());

    // 保持程序运行
    while(1) {
        sleep(1);  // 避免CPU空转
    }
    return 0;
}

3. 关键点解析

• signal函数：signal(int sig, void (*handler)(int))用于注册信号处理函数，第一个参数是信号编号（如SIGINT），第二个是函数指针
• 处理函数参数：信号处理函数接收一个整数参数，表示信号编号（SIGINT值为2）
• 程序保持运行：while(1)循环使程序持续运行以便测试，配合sleep减少资源占用

4. 最佳实践

• 错误检查：始终检查signal()返回值（可能返回SIG_ERR）
• 异步安全函数：实际项目中应使用write代替printf（printf非线程安全）
• 信号重置：某些系统在信号触发后会重置为默认行为，需在处理函数中重新注册

5. 常见错误

• ❌ 忘记包含signal.h头文件
• ❌ 处理函数签名错误（必须为void func(int)）
• ❌ 使用printf等非异步安全函数导致未定义行为
• ❌ 主线程无等待逻辑导致程序立即退出

6. 扩展知识

• 信号列表：SIGTERM（终止请求）、SIGKILL（强制终止，不可捕获）、SIGSEGV（段错误）
• 更现代的方法：推荐使用sigaction替代signal（提供更精确的控制）
• 信号屏蔽：通过sigprocmask阻塞信号，防止关键代码段被中断
• 多线程信号：在多线程程序中，信号处理是进程级别的，需特别设计