信号机制是进程之间相互传递消息的一种方法，信号全称为软中断信号，也有人称软中断。从它的命名可以看出，它的实质和使用很像中断，所有，信号可以说是进程控制的一部分。

信号signal处理是Linux程序的一个特色，用信号处理来模拟操作系统的中断功能。

#include <csignal> 或 #include <signal.h> 是处理信号的C-library。

1. 什么是信号
2. 函数 signal
- 2.1 默认处理-SIG_DFL
- 2.2 忽略信号-SIG_IGN
- 2.3 自定义函数
3. 函数 raise
4. 其他信号

1. 什么是信号

#include <csignal> 或 #include <signal.h> 是处理信号的C-library。该库包含 signal 与 raise 两个功能函数。
I. 函数 signal 用于捕获信号，可指定信号处理的方式。
II. 函数 raise产生一个信号，并向当前正在执行的程序发送该信号。

信号 signal 可以理解为由操作系统传给程序（进程）的事件，只是用来通知程序发生了什么事件，并不会传递给该进程任何数据.
信号是一种中断，因为它可以改变程序的流程。当信号传递给进程时，进程将停下其正在执行的操作，并去处理或忽略该信号 异步事件。

异步事件 - 查看信号的方式是一种处理异步事件的机制。
▶ 当程序通过 signal 函数捕获信号后，若 signal 函数第二参数为函数指针，则调用signal 函数的程序会阻塞（暂停在 signal 函数这句），直至异步线程（进入函数指针）return。程序将从暂停点恢复执行。
▶ 此外，进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。

C++ signum.h 中通过 #define 定义了以下信号

2. 函数 signal

函数signal 用于捕获信号，可指定信号处理的方式，函数声明如下：

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

第一个参数 sig 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。
第二个参数描述了与信号关联的动作，下面将会对这三个参数进行讲解。

当程序收到信号的进程对各种信号有不同的处理方法。处理方法可以分为三类：
I. 默认处理：对信号进行该信号的系统默认处理，第二参数为 SIG_DFL。
II. 忽略信号：忽略该信号，第二参数为 SIG_IGN。
III. Function handler：指定处理函数，由该函数来处理，第二参数为 函数指针 。
若signal函数中第二参数（函数指针）中通过 raise发出与signal函数对应信号类型相同的信号。程序将在signal函数这成为死循环，自己发信号，自己捕获，进程暂停。

2.1 默认处理-SIG_DFL

SIG_DFL 对信号进行该信号的系统默认处理。

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <thread>using namespace std;
int main() {signal(SIGINT, SIG_DFL);while(1){std::this_thread::sleep_for (std::chrono::seconds(1));std::cout << "hello world!" << endl;}return 0;
}

hello world!
hello world!
hello world!
^C

该程序包含一个死循环，循环内以一秒为间隔打印语句。
SIGINT信号代表由InterruptKey产生，通常是CTRL +C 。执行上述代码时，按下CTRL + C 后程序退出。

2.2 忽略信号-SIG_IGN

SIG_IGN 表示忽略该信号。

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <thread>using namespace std;
int main() {signal(SIGINT, SIG_IGN);while(1){std::this_thread::sleep_for (std::chrono::seconds(1));std::cout << "hello world!" << endl;}return 0;
}

hello world!
hello world!
^Chello world!
^CChello world!
^Chello world!
hello world!
^\退出 (核心已转储)

该程序包含一个死循环，循环内以一秒为间隔打印语句。
SIGINT信号代表由InterruptKey产生，通常是CTRL +C 。执行上述代码时，按下CTRL + C 后程序没有反应。
如果我们想结束该程序可以按下CTRL +\，CTRL +\ 组合键会产生SIGQUIT信号，此信号并没有被忽略。

2.3 自定义函数

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

第二参数为 函数指针 ：当signal函数捕获信号后，通过指定函数进行处理。
PS: 此函数必须在 signal() 被调用前申明。

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <thread>using namespace std;using namespace std;
void signalHandler( int signum ) {std::cout << "我来处理！" << std::endl;std::this_thread::sleep_for (std::chrono::seconds(5));
}int main() {signal(SIGINT, signalHandler);         // 捕获 SIGINTstd::this_thread::sleep_for (std::chrono::seconds(2));std::cout << "程序结束." << endl;return 0;
}

^C我来处理！
程序结束.

该程序声明了信号类型为 SIGINT 的signal函数，用于捕获 SIGINT信号。SIGINT信号代表由InterruptKey产生，通常是CTRL +C
当什么都不做时，程序会正常运行到结束。
如果在程序结束前按下CTRL +C ，函数捕获SIGINT信号，进入signalHandler函数，mian函数阻塞，直至signalHandler函数运行结束，mian函数打印后程序结束。

3. 函数 raise

函数raise 产生一个信号sig，并向当前正在执行的程序发送信号sig，其声明如下：

int raise (int sig);

重点： 值得注意的是，raise发出的信号，可被当前进程中同类型型号的signal函数捕获。

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <csignal>
#include <thread>using namespace std;
void signalHandler( int signum ) {std::cout << "我来处理！" << std::endl;std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));raise(SIGQUIT);                     // 3. 退出程序
}int main() {signal(SIGINT, signalHandler);      // 1. signal函数，用于捕获 SIGINT 信号int i=0;while(++i){std::cout << "keep run...." << i << std::endl;if( i == 3 )raise(SIGINT);              // 2. raise, 发送SIGINT 信号}return 0;
}

keep run…1
keep run…2
keep run…3
我来处理！
退出 (核心已转储)

可以看出当signal捕获信号后，main函数对应的程序暂停，不再打印。
本测试中signalHandler()发出 SIGQUIT信号，进程结束。

4. 其他信号

linux系统下，运行命令 kill -l 可以看到Linux支持的信号列表。

一些常用的Signal 如下：

  Signal       DescriptionSIGALRM      用alarm函数设置的timer超时或setitimer函数设置的interval timer超时SIGBUS     某种特定的硬件异常，通常由内存访问引起SIGCANCEL     由Solaris Thread Library内部使用，通常不会使用SIGCHLD        进程Terminate或Stop的时候，SIGCHLD会发送给它的父进程。缺省情况下该Signal会被忽略SIGCONT     当被stop的进程恢复运行的时候，自动发送SIGEMT      和实现相关的硬件异常SIGFPE        数学相关的异常，如被0除，浮点溢出，等等SIGFREEZE      Solaris专用，Hiberate或者Suspended时候发送SIGHUP      发送给具有Terminal的Controlling Process，当terminal 被disconnect时候发送SIGILL        非法指令异常SIGINFO       BSD signal。由Status Key产生，通常是CTRL+T。发送给所有Foreground Group的进程SIGINT       由Interrupt Key产生，通常是CTRL+C或者DELETE。发送给所有ForeGround Group的进程SIGIO            异步IO事件SIGIOT        实现相关的硬件异常，一般对应SIGABRTSIGKILL     无法处理和忽略。中止某个进程SIGLWP        由Solaris Thread Libray内部使用SIGPIPE       在reader中止之后写Pipe的时候发送SIGPOLL        当某个事件发送给Pollable Device的时候发送SIGPROF     Setitimer指定的Profiling Interval Timer所产生SIGPWR       和系统相关。和UPS相关。SIGQUIT        输入Quit Key的时候（CTRL+\）发送给所有Foreground Group的进程SIGSEGV     非法内存访问SIGSTKFLT     Linux专用，数学协处理器的栈异常SIGSTOP        中止进程。无法处理和忽略。SIGSYS     非法系统调用SIGTERM       请求中止进程，kill命令缺省发送SIGTHAW     Solaris专用，从Suspend恢复时候发送SIGTRAP      实现相关的硬件异常。一般是调试异常SIGTSTP        Suspend Key，一般是Ctrl+Z。发送给所有Foreground Group的进程SIGTTIN       当Background Group的进程尝试读取Terminal的时候发送SIGTTOU        当Background Group的进程尝试写Terminal的时候发送SIGURG      当out-of-band data接收的时候可能发送SIGUSR1       用户自定义signal 1SIGUSR2        用户自定义signal 2SIGVTALRM      setitimer函数设置的Virtual Interval Timer超时的时候SIGWAITING Solaris Thread Library内部实现专用SIGWINCH        当Terminal的窗口大小改变的时候，发送给Foreground Group的所有进程SIGXCPU      当CPU时间限制超时的时候SIGXFSZ        进程超过文件大小限制SIGXRES       Solaris专用，进程超过资源限制的时候发

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C++ Signal(信号)

1. 什么是信号

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2.3 自定义函数

3. 函数 raise

4. 其他信号

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