【Linux学习】- 信号安装signal/sigaction使用

一：信号处理的两种方案：无参信号和带参信号

信号是IPC技术其中的一种，IPC的目的是因为进程本身不能实现数据的交互（共享数据），所以通过IPC来进行数据的传递。

一个进程执行完某一个过程后向另外一个进程发送信号，使得另外的一个进程中断当前的所有的逻辑去执行信号的操作。相当于一个进程（父进程）可以去操控另一个进程（子进程）【通过一个信号达到一个间接的操控】

可以通过父进程通过发送不同的信号，去执行不同的事情，达到这样一种间接的控制。

信号绑定            signal   sigaction

信号发送             kill       sigqueue

对于signal没有数据传递

#include
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

//信号处理函数
void signal_function(int num)
{
	cout << "signal_function 被触发 pid = " << getpid() << "num = "< 0)
	{
		sleep(5);
		for (int i = 0; i < 3; i++)
		{
			//父进程给子进程发送信号
			kill(pid, SIGUSR1);
			//sleep(1);
		}

		while (1)
		{
		}
	}
	else if (pid == 0)
	{
		while (1)
		{
			cout << "子进程 pid = " << getpid() << endl;
			sleep(1);
		}
	}
	return 0;
}

要想实现数据传递，需要学习另外一种写法 sigaction

二：sigaction库函数

•包含头文件 •功能:sigaction函数用于改变进程接收到特定信号后的行为。 •原型：

int  sigaction(int signum,const struct sigaction *act,const struct sigaction *old);

•参数 –该函数的第一个参数为信号的值，可以为除sigkill及sigstop外的任何一 个特定有效的信号（为这两个信号定义自己的处理函数，将导致信号安装错误） –第二个参数是指向结构sigaction的一个实例的指针，在结构 sigaction的实例中，指定了对特定信号的处理，可以为空，进程会以缺省方式对信号处理 –第三个参数oldact指向的对象用来保存原来对相应信号 的处理，可指定oldact为null。

          返回值:函数成功返回0，失败返回-1

参数：    第一个参数signum ：信号ID  

               第三个参数oldact放空NULL

               第二个参数是指向sigaction的结构体指针

 从中看出结构体中属性1 2 5函数  都是函数指针

属性1类似之前学习的   void signal_function(int num)：没有带参数传递的函数指针【无参信号】

sigaction的操作有两种，一种是带参，一种是不带参，不带参的写法和void signal_function(int num)差不多，因此可以看出图中的结构体中有一个函数指针   void     (*sa_handler)(int);就是专门处理不带参的信号。

从这个结构体中主要还是需要学习一下带参，也就是

属性2  ：void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);【有参信号】

结构体中按道理来说不可以包含函数，但是可以包含函数指针 ，因为函数指针最终还是可以识别为指针变量。

sigaction兼容了signal写法，从上图中的结构体的属性中不难看出，sigaction属性1是不带参信号写法，属性2是带参信号的写法。

结构体属性中的flag就是一个参数说明，说明当前是带参还是不带参 （因为sigaction结构体属性包含两种 无参和带参）

三：发送信号 sigqueue

•功能:新的发送信号系统调用,主要是针对实时信号提出的支持信号带有参数,与函数sigaction()配合使用。 •原型:

  int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);

参数

– sigqueue的第一个参数是指定接收信号的进程id，第二个参数确定即将发送的信号，第三个参数是一个联合数据结构union sigval，指定了信号传递的参数，即通常所说的4字节值。 •返回值成功返回0,失败返回-1

 int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);

第一 二个参数：pid sig 给哪个进程 发什么信号

第三个参数 value就是数据相关  union联合体有点类似于结构体

其中的联合体原型

 有一个int和一个void*类型的数据，数据传递可以是一个简单的int数据，也可以是无类型指针（这个无类型指针可以指向任何数据，但是没有void*的函数数据处理，信号使用的人很少就没有特意开发这个函数处理，但是这个void*是保留下来的，如果以后的版本更新之后就会有了。但目前ubuntu20.04的版本这个void*还不可使用）

四：代码学习sigaction

#include
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

//参数void*是预留的，具体目前ubuntu20.04还没有开发出来
void sigaction_function(int num, siginfo_t* pinfo, void* pvo)
{
	int res = pinfo->si_int;
	cout << "sigaction_function 接收到的数据 res = " << res << endl;
}

int main()
{
	pid_t pid = 0;

	//定义结构体
	struct sigaction act;
	act.sa_sigaction = sigaction_function;//给结构体属性中的函数指针赋值
	act.sa_flags = SA_SIGINFO;//表示设置为带参的信号

	//带参的信号绑定
	//参数1 信号ID 参数2 结构体指针 参数3 NULL
	sigaction(SIGUSR1, &act, NULL);

	pid = fork();

	if (pid > 0)
	{
		sleep(5);
		//准备value union联合体类似结构体
		union sigval value;
		value.sival_int = 123456;

		//sigqueue发送信号
		sigqueue(pid, SIGUSR1, value);
		while (1)
		{
		}
	}
	else if (pid == 0)
	{
		while (1)
		{
			cout << "子进程 pid = " << getpid() << endl;
			sleep(1);
		}
	}
	return 0;
}

5000ms后，成功接收到数据 。

虽然真的可以传递int类型数据，但是用武之地太小了，因为真正传递数据不可能只传递一个int，还会传一些比如说结构体，比如说容器，数组等数据。这个也是信号经常被人诟病的问题之一。（Qt中的信号和槽，是可以自定义信号，自己去写自己想要传输的数据，但是Qt就是借助这个Linux内核编程中的信号来形成的信号和槽的机制，只不过Qt自己升级了，提高其传递数据的功能能力）。

通过信号来传递数据--带参信号--Linux内核编程信号特性之一，虽然比较鸡肋，但是也是需要学习了解一下的。

利用sigaction也可以写不带参的信号，如下

 不带参信号和带参信号需要对比学习，本节主要介绍的是带参的信号，不带参的信号学习如下：

不带参signal信号的学习