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深入理解sigaction函数：Linux信号处理机制与使用指南

news 2025/10/27 12:10:04

一、函数原型

二、功能概述

三、参数详解

1、signo

2、act

1. sa_handler

2. sa_mask

3. sa_flags

4. sa_sigaction

3、oact

四、使用示例

1、初始化阶段

2、注册信号处理

3、等待信号

4、信号递达过程（当按下 Ctrl+C）

5、三个表的状态变化

6、程序行为

7、关键特点

五、信号处理流程

六、注意事项

1、信号处理函数的简洁性

2、信号屏蔽字的设置

3、错误处理

一、函数原型

#include <signal.h> 
int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);

二、功能概述

sigaction 函数是 Unix/Linux 系统中用于读取和修改与指定信号相关联的处理动作的核心函数。
通过调用该函数，程序可以灵活地控制信号的处理方式，包括忽略信号、执行系统默认动作或自定义信号处理函数。调用成功时返回 0，失败则返回 -1 并设置相应的错误码。
这个函数同之前学过的sigprocmask 函数有异曲同工之妙！！！可以类比来学习！！！

三、参数详解

`1、signo`

指定要操作或查询的信号编号，例如 SIGINT（中断信号，通常由 Ctrl+C 触发）、SIGQUIT（退出信号，通常由 Ctrl+\ 触发）等。
信号编号是系统预定义的常量，不同系统可能支持的信号种类和编号略有差异，但常见的信号在大多数系统中都是一致的。我们可以使用kill -l命令查看我们目前系统中的信号：

`2、act`

指向 struct sigaction 结构体的指针，用于指定新的信号处理动作。
如果 act 为 NULL，则表示不修改当前信号的处理动作，仅查询原有动作。

struct sigaction 结构体的详细定义如下：

struct sigaction {void (*sa_handler)(int);      // 信号处理函数指针或特殊常量sigset_t sa_mask;             // 信号屏蔽字int sa_flags;                 // 标志位，控制信号处理行为void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); // 实时信号处理函数（本章不详细讨论）
};

`1. sa_handler`

可以赋值为以下三种值之一：

SIG_IGN：表示忽略该信号。当信号递达时，系统将直接丢弃该信号，不会执行任何处理动作。
SIG_DFL：表示执行系统默认动作。不同信号的默认动作可能不同，例如 SIGINT 的默认动作是终止进程，SIGCHLD 的默认动作是忽略该信号。
函数指针：指向一个用户自定义的信号处理函数。该函数返回类型为 void，可以带一个 int 参数，通过该参数可以得知当前信号的编号，从而可以用同一个函数处理多种信号。需要注意的是，信号处理函数是一个回调函数，它不是由 main 函数直接调用，而是由系统在信号递达时自动调用。

`2. sa_mask`

用于指定在调用信号处理函数期间需要额外屏蔽的信号集合。
当某个信号的处理函数被调用时，内核会自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字，即阻塞当前信号，防止在信号处理函数执行期间再次递达该信号，从而导致递归调用。（这个是它的作用和使用时机，很重要！！！）
如果希望在调用信号处理函数时自动屏蔽其他一些信号，可以在 sa_mask 中设置这些信号的掩码。当信号处理函数返回时，内核会自动恢复原来的信号屏蔽字。（还有恢复处理执行动作！！！同样重要！！！）

`3. sa_flags`

包含一些标志位，用于控制信号处理的行为。在本章的代码示例中，通常将 sa_flags 设为 0，表示采用默认行为。常见的标志位包括：

SA_RESTART：如果信号中断了某个系统调用，设置该标志位后，系统调用会自动重新启动，而不是返回错误。
SA_NOCLDSTOP：对于 SIGCHLD 信号，设置该标志位后，当子进程停止或继续执行时，不会产生 SIGCHLD 信号。

`4. sa_sigaction`

是用于实时信号的处理函数，与 sa_handler 类似，但提供了更多的信息。在本章中不进行详细讨论，有兴趣的读者可以进一步了解实时信号处理机制。

`3、oact`

如果 oact 是非空指针，则函数会将进程当前的act，也就是 struct sigaction 类型的结构体内容通过 oact 参数传出。这样，调用者就可以获取到进程当前的指定信号原来的处理动作。（输出型参数）
如果 oact 为 NULL，则表示不关心原有处理动作，仅设置新的处理动作。

四、使用示例

下面是一个使用 sigaction 函数设置自定义信号处理函数的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>// 自定义信号处理函数
void my_handler(int signo) {printf("Received signal: %d\n", signo);
}int main() {struct sigaction act, oact;// 设置新的信号处理动作act.sa_handler = my_handler; // 指定自定义处理函数sigemptyset(&act.sa_mask);  // 清空信号屏蔽字，不额外屏蔽任何信号act.sa_flags = 0;           // 采用默认标志位// 注册 SIGINT 信号的处理函数if (sigaction(SIGINT, &act, &oact) == -1) {perror("sigaction error");return 1;}printf("Press Ctrl+C to trigger SIGINT signal...\n");// 无限循环，等待信号触发while (1) {pause(); // 暂停进程，等待信号递达}return 0;
}