C/C++實現(xiàn)捕獲所有信號的示例詳解

更新時間：2024年03月08日 16:15:26 作者：初級代碼游戲

Linux的信號機制大部分情況下用不到,但是由于大部分信號的默認處理是終止進程,不正確處理會惹麻煩,所以我們來看看如何使用C/C++實現(xiàn)捕獲所有信號吧

一、原理

Linux的信號可能在你無法意識到的情況下發(fā)生。

比如socket網(wǎng)絡斷開，默認情況下發(fā)送SIGPIPE給正在send/recv的進程從而殺死進程，忘記了處理這個就很麻煩，程序大部分時間很正常，偶爾奇怪地終止，可能要花很大力氣才會找到原因。

而Linux的信號是不帶任何數(shù)據(jù)的，知道一個連接斷開又能怎么樣呢？又不知道是哪個連接斷開（其實我們會根據(jù)send/recv的返回值處理的嘛）。

所以為了省力，我們可以在程序開始處捕獲所有信號，然后再根據(jù)實際運行時的情況針對性處理（大部分情況根本不需要任何處理）。

關于信號的更多知識在后面的“信號描述”函數(shù)里。

二、基礎

處理信號最簡單的方式就是調(diào)用signal函數(shù)，這個函數(shù)設置信號處理方法并返回之前的信號處理方法（以便你可以在執(zhí)行自己的處理之前或之后調(diào)用原來的處理方法從而形成調(diào)用鏈）。

       #include <signal.h>
 
       typedef void (*sighandler_t)(int);
 
       sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

signal還有幾種形式，不過這種最簡單了。

三、代碼

捕獲全部信號的代碼

    int __all_sig_catch(int argc, char ** argv, int fun(int, char **))
    {
        signal(SIGABRT, sig_default);
        signal(SIGALRM, sig_default);
        signal(SIGBUS, sig_default);
        signal(SIGCHLD, sig_default);
        signal(SIGCONT, sig_default);
        signal(SIGFPE, sig_default);
        signal(SIGHUP, sig_default);
        signal(SIGILL, sig_default);
        //signal(SIGINT, sig_default);//ctrl-c
        signal(SIGIO, sig_default);
        signal(SIGIOT, sig_default);
        signal(SIGKILL, sig_default);
        signal(SIGPIPE, sig_default);
        signal(SIGPOLL, sig_default);
        signal(SIGPROF, sig_default);
        signal(SIGPWR, sig_default);
        signal(SIGQUIT, sig_default);
        signal(SIGSEGV, sig_default);
        signal(SIGSTOP, sig_default);
        signal(SIGSYS, sig_default);
        signal(SIGTERM, sig_default);
        signal(SIGTRAP, sig_default);
        signal(SIGTSTP, sig_default);
        signal(SIGTTIN, sig_default);
        signal(SIGTTOU, sig_default);
        signal(SIGURG, sig_default);
        signal(SIGUSR1, sig_default);
        signal(SIGUSR2, sig_default);
        signal(SIGVTALRM, sig_default);
        signal(SIGWINCH, sig_default);
        signal(SIGXCPU, sig_default);
        signal(SIGXFSZ, sig_default);
 
        int ret;
        try
        {
            ret = fun(argc, argv);
        }
        catch (...)
        {
            thelog << "未處理的異常發(fā)生" << ende;
            return __LINE__;
        }
        return ret;
    }

這個函數(shù)的調(diào)用方式是給main函數(shù)套一層殼，當然你也可以把參數(shù)都去掉，只保留設置信號處理函數(shù)的那部分。

SIGINT沒有捕獲，這是ctrl-c產(chǎn)生的信號，我確實需要這樣結(jié)束程序。

最后還捕獲了一下未處理的異常，這也是經(jīng)常疏忽的部分。如果需要生成core文件，可以調(diào)用abort()。

注意SIGKILL和SIGSTOP是無法捕獲的（雖然上面代碼里面有）。

調(diào)用代碼

int _main(int argc, char ** argv)
{
    ......
}
int main(int argc, char ** argv)
{
    return __all_sig_catch(argc, argv, _main);
}

信號處理函數(shù)

sig_default是設置的信號處理函數(shù)，必須符合signal函數(shù)的要求：

    extern "C" void sig_default(int sig)
    {
        signal(sig, sig_default);
        cout << "pid=" << getpid() << " " << sigstr(sig) << endl;
    }

注意必須是extern "C"，代碼里再次調(diào)用了signal設置信號處理函數(shù)，這么做的原因我現(xiàn)在不是很確定，不過這么做起碼應該不會有什么問題。

嚴格說應該調(diào)用一下之前的處理函數(shù)的，不過這樣就會很復雜。因為我們在main函數(shù)開始處設置，所有信號應該是還沒有被設置過的。

信號描述

sigstr是輸出信號名稱的函數(shù)：

    //信號的描述
    char const * sigstr(long sig)
    {
        switch(sig)
        {
        case SIGABRT    :    return "SIGABRT    進程調(diào)用abort函數(shù)，進程非正常退出";
        case SIGALRM    :    return "SIGALRM    用alarm函數(shù)設置的timer超時或setitimer函數(shù)設置的interval timer超時";
        case SIGBUS     :    return "SIGBUS     某種特定的硬件異常，通常由內(nèi)存訪問引起";
        case SIGCHLD    :    return "SIGCHLD    子進程Terminate或Stop";
        case SIGCONT    :    return "SIGCONT    從stop中恢復運行";
#ifndef _LINUXOS
        case SIGEMT     :    return "SIGEMT     和實現(xiàn)相關的硬件異常";
#endif
        case SIGFPE     :    return "SIGFPE     數(shù)學相關的異常，如被0除，浮點溢出，等等";
        case SIGHUP     :    return "SIGHUP     終端斷開";
        case SIGILL     :    return "SIGILL     非法指令異常";
            //case SIGINFO    :    return "SIGINFO    BSD signal。由Status Key產(chǎn)生，通常是CTRL+T。發(fā)送給所有Foreground Group的進程     ";
        case SIGINT     :    return "SIGINT     由Interrupt Key產(chǎn)生，通常是CTRL+C或者DELETE";
        case SIGIO      :    return "SIGIO      異步IO事件";
            //case SIGIOT     :    return "SIGIOT     實現(xiàn)相關的硬件異常，一般對應SIGABRT                                              ";
        case SIGKILL    :    return "SIGKILL    強制中止";
        case SIGPIPE    :    return "SIGPIPE    在reader中止之后寫Pipe的時候發(fā)送";
            //case SIGPOLL    :    return "SIGPOLL    當某個事件發(fā)送給Pollable Device的時候發(fā)送                                        ";
        case SIGPROF    :    return "SIGPROF    Setitimer指定的Profiling Interval Timer所產(chǎn)生";
        case SIGPWR     :    return "SIGPWR     和系統(tǒng)相關。和UPS相關。";
        case SIGQUIT    :    return "SIGQUIT    輸入Quit Key（CTRL+\\）";
        case SIGSEGV    :    return "SIGSEGV    非法內(nèi)存訪問";
        case SIGSTOP    :    return "SIGSTOP    中止進程";
        case SIGSYS     :    return "SIGSYS     非法系統(tǒng)調(diào)用";
        case SIGTERM    :    return "SIGTERM    請求中止進程，kill命令缺省發(fā)送";
        case SIGTRAP    :    return "SIGTRAP    實現(xiàn)相關的硬件異常。一般是調(diào)試異常";
        case SIGTSTP    :    return "SIGTSTP    Suspend Key，一般是Ctrl+Z";
        case SIGTTIN    :    return "SIGTTIN    當Background Group的進程嘗試讀取Terminal的時候發(fā)送";
        case SIGTTOU    :    return "SIGTTOU    當Background Group的進程嘗試寫Terminal的時候發(fā)送";
        case SIGURG     :    return "SIGURG     當out-of-band data接收的時候可能發(fā)送";
        case SIGUSR1    :    return "SIGUSR1    用戶自定義signal 1";
        case SIGUSR2    :    return "SIGUSR2    用戶自定義signal 2";
        case SIGVTALRM  :    return "SIGVTALRM  setitimer函數(shù)設置的Virtual Interval Timer超時的時候";
        case SIGWINCH   :    return "SIGWINCH   當Terminal的窗口大小改變的時候，發(fā)送給Foreground Group的所有進程";
        case SIGXCPU    :    return "SIGXCPU    當CPU時間限制超時的時候";
        case SIGXFSZ    :    return "SIGXFSZ    進程超過文件大小限制";
        default:             return "未知的信號";
        }
    }

其中屏蔽掉了一些是因為兼容性問題（這段代碼以前要在IBM、SUN、HP的小型機上運行，后來才改在Linux上運行），你可以根據(jù)需要添加。

到此這篇關于C/C++實現(xiàn)捕獲所有信號的示例詳解的文章就介紹到這了,更多相關C++捕獲所有信號內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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