C++中的信号处理

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C++中的信号处理

在你的程序中会出现一些中断，这些中断被传递给在操作系统上运行的进程，并暂停运行的进程。这些中断被称为信号。在各种操作系统（Windows、Mac OS X、LINUX或UNIX）上按下Ctrl+C ，就可以产生一个示例信号。

在大多数情况下，这个组合键会发送一个中断信号。在我们进入C++的信号处理之前，你可能想了解一下编程语言的情况。

什么是C++编程语言？

C++是一种通用的跨平台编程计算机语言，它对大小写敏感，而且是自由格式。该语言具有高度的灵活性和可扩展性，使程序员对系统内存和资源有一个优化的控制水平。

它被用于开发操作系统（OS）、浏览器、应用程序、游戏、软件、图形用户界面（GUI）等。这种命令式和编译式语言是一个强大的框架，支持不同的编程方法，如面向对象的范式、函数式编程、通用编程和程序式编程。

C++中的信号处理

我们现在明白了，信号是一种中断，它使操作系统停止其任务，去关注另一个任务，为了停止这些任务，需要对信号进行处理。在C++中，信号是由语言提供的。

它可以捕捉到中断的信号，解决导致程序在执行任务时暂停的问题。下面是C++的信号库，开发人员可以处理的信号以及它们的操作。

信号操作

  1. SIGINT (信号中断）--该信号用于在接收端产生一个交互式注意信号，作为 "程序中断"。当操作系统产生一个中断时，这个C++信号会停止中断并允许正在进行的任务继续进行。

  2. SIGTERM (信号终止）- 这个信号由kill命令产生，用于向运行中的程序发送终止传入中断的请求。在传入的信号到达中断正在执行的任务之前就被杀死。

  3. SIGBUS (信号总线）- 当有 的指示时，意味着有对无效地址的访问。这个信号通知正在进行的程序，有一个 ，获得了对无效地址的访问，程序被停止。BUS error BUS error

  4. SIGILL (信号非法指令) - 这个信号用于检测非法的命令或指令，这可能是中断，并将其停止。

  5. SIGALRM (信号报警) - 这个信号使用 功能，通过显示时间的到期来指示对无效地址的访问（中断）。alarm

  6. SIGSEGV (信号分段违反）-该信号显示并处理中断为无效访问的存储。

  7. SIGHUP (信号挂起）--该信号用于向进程报告其控制终端已被中断终止的情况。

  8. SIGQUIT (信号退出）- 这个信号产生一个核心转储，用来终止中断的产生。

  9. SIGTRAP (signal trap) - 这个信号用于跟踪所有的陷阱（或异常），并向正在进行的进程发送关于它们的信息，请求终止。

  10. SIGCONT (signal continue) - 这个信号被发送到正在进行的进程，使其在中断被阻止或终止后继续进行。

  11. SIGSTOP (信号停止）--该信号自动终止并阻止进程中任何有可能出现的中断。

上面列出的信号可以捕获任何中断（或异常）并解决这些问题。

C++的signal()函数

C++信号()函数如何工作

C++signal() 函数遵循一连串的过程，其作用是带来预期的解决方案。首先要注意的是，在所有的信号函数中都有两个参数代表，这两个参数都起着至关重要的作用。

signal(registered signal, signal handler);

第一个参数，即registered signal 和整数，参与信号方法，第二个参数，即signal handler ，通过C++信号捕捉所有中断和异常。

当信号函数被编译时，它们将产生一个输出。这个输出将需要创建一个明显不同的中断，也就是说，捕捉中断时使用的信号将打印它们。

在这个过程之后，还包括另一个叫做raise function 的函数。这个函数考虑第一个参数，并向当前执行的程序发送定义的信号。提起一个函数就会产生必要的信号。

在这个过程中需要注意的信号函数包括。

原型（Prototypes）

这个信号函数定义在<csignal> 头文件中，描述了一种信号处理的方法。

通过该函数，处理程序可以被设置为执行以下动作之一。

  • 通过默认方式处理信号。
  • 通过忽略信号来处理信号。
  • 通过一个用户定义的函数处理信号。

参数

这个信号函数由sig 和handler 组成。sig 是信号处理程序所处理的信号。

它可以是下面列表中提到的任何一个信号。

  • 信号中止(SIGABRT)
  • 信号浮点异常(SIGFPE)
  • 信号非法指令(SIGILL)
  • 信号中断(SIGINT)
  • 信号终止（SIGTERM）等。

信号的形式应该是。void fun(int sig);

返回值

这是当输入的函数的请求成功与否的返回值。如果成功，它将返回到负责该命令的特定信号处理器。但如果不成功，则返回SIG_ERR 。

实施

下面的编译说明了使用SIGSEGV 方法时的信号处理过程的实现。

#include <csignal>   
#include <iostream>   
using namespace std;   
    
sig_atomic_t sig_value = 0;   
void s_handle(int signal_)   
{   
    sig_value = signal_;   
}   
    
int main()   
{   
    signal(SIGSEGV, s_handle);   
    cout << "Before the signal handler has been invoked " << sig_value << endl;   
    raise(SIGSEGV);   
    cout << "After the signal handler has been invoked  " << sig_value << endl;   
    return 0;
}

一旦编译并执行，返回值将显示以下结果。

Before the signal handler has been invoked 0
After the signal handler has been invoked 11

结论

在这篇文章中，我们学习了如何在C++编程语言中处理信号。我们研究了信号操作以及如何实现它们。

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