信号和信号有什么区别?


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我将要在此处的应用程序中添加一个额外的信号处理程序,并且我注意到作者曾经用来sigaction()设置其他信号处理程序。我正要使用signal()。要遵循约定,我应该使用,sigaction()但是如果我是从头开始编写的,应该选择哪个?

Answers:


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sigaction()除非有非常令人信服的理由,否则请使用。

signal()接口有利于古代(因此具有可用性),并且在C标准中进行了定义。但是,它具有许多sigaction()可以避免的不良特性-除非您使用显式添加的标志sigaction()以使其忠实地模拟旧signal()行为。

  1. signal()函数不会(有必要)阻止当前处理程序执行时其他信号的到达;sigaction()可以阻塞其他信号,直到当前处理程序返回为止。
  2. signal()功能(通常)会将SIG_DFL几乎所有信号的信号操作重置为(默认)。这意味着signal()处理程序必须首先重新安装自身。它还在检测到信号与重新安装处理程序之间打开了一个漏洞窗口,在此期间,如果信号的第二个实例到达,则会发生默认行为(通常会终止,有时会有偏见-aka核心转储)。
  3. signal()系统之间变化的确切行为-标准允许这些变化。

这些通常是使用sigaction()代替的充分理由signal()。然而,sigaction()不可否认的是,的界面更为复杂。

你使用这两种中的哪,不要被诸如替代信号接口被诱惑 sighold()sigignore()sigpause()sigrelse()。它们名义上是的替代品sigaction(),但它们只是勉强标准化,并且存在于POSIX中是为了向后兼容,而不是为了认真使用。请注意,POSIX标准说它们在多线程程序中的行为是不确定的。

多线程程序和信号完全是另一个复杂的故事。 据我所知,无论是signal()sigaction()在多线程应用程序确定。

玉米秸秆 观察

Linux手册页针对signal()

  的效果signal()在多线程程序未指定。

因此,我认为这sigaction()是唯一可以在多线程过程中安全使用的方法。

那很有意思。在这种情况下,Linux手册页比POSIX更具限制性。POSIX指定signal()

如果进程是多线程的,或者进程是单线程的,并且执行了信号处理程序,则其结果不是:

  • 的过程调用abort()raise()kill()pthread_kill(),或sigqueue(),以产生没有被阻塞的信号
  • 待处理信号被解除阻塞并在解除阻塞的呼叫返回之前被传递

如果信号处理程序引用errno静态存储持续时间以外的任何对象,而不是通过为声明为的对象赋值,则该行为未定义volatile sig_atomic_t,或者信号处理程序调用此标准中定义的任何函数,而不是其中列出的函数之一信号概念

因此,POSIX明确指定signal()了多线程应用程序中的行为。

但是,sigaction()在几乎所有情况下都是首选- sigaction()除非有绝大多数原因,否则应使用可移植的多线程代码(例如,“仅使用标准C定义的函数”),是的,C11代码可以是多线程的-线程)。基本上,这个答案的开头部分也说了这一点。


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该描述signal实际上是Unix System V行为的描述。POSIX允许这种行为或更为理智的BSD行为,但是由于您不确定要获得哪种行为,因此仍然最好使用sigaction
R .. GitHub停止帮助ICE,

1
除非您使用显式添加到sigaction()的标志,以使其能够忠实地模拟旧的signal()行为。这些标记(特定地)是什么?
ChristianCuevas

@AlexFritz:主要SA_RESETHAND也是SA_NODEFER
乔纳森·莱夫勒

2
@BulatM。如果您无法使用sigaction(),那么本质上您必须使用Standard C规范signal()。但是,这给您提供了极其贫困的选择机会。您可以:修改类型的(文件作用域)变量volatile sig_atomic_t;调用“快速退出”函数之一(_Exit()quick_exit())或abort(); 调用signal()与作为信号参数中的电流信号数; 返回。就是这样。不能保证其他任何东西都是可移植的。如此严格,以至于大多数人都忽略了这些规则,但是最终的代码却是狡猾的。
乔纳森·勒夫勒

1
sigaction()来自GCC的出色演示:gnu.org/software/libc/manual/html_node/…;以及signal()来自GCC的出色演示:gnu.org/software/libc/manual/html_node/…。注意,在signal演示中,SIG_IGN如果这是以前有意设置的内容,则避免将处理程序从ignore()更改。
加布里埃尔·斯台普斯


5

它们是OS信号设备的不同接口。如果可能的话,应该更倾向于使用sigaction来发出信号,因为signal()具有实现定义的(通常是易于竞争的)行为,并且在Windows,OS X,Linux和其他UNIX系统上的行为有所不同。

有关详细信息,请参见此安全说明


1
我只是看了glibc源代码,而signal()只是调用了sigaction()。另请参阅上面的MacOS手册页声明相同的地方。
bmdhacks

很高兴知道。我只见过信号处理程序用来在退出之前整齐地关闭东西,所以我通常不会依靠行为来重新安装处理程序。
马修·史密斯

5

signal()是标准C,sigaction()不是。

如果您可以使用任何一个(即您在POSIX系统上),请使用sigaction();。尚不确定signal()是否重置处理程序,这意味着要变得可移植,您必须在处理程序内部再次调用signal()。更糟糕的是,这是一场竞赛:如果您连续快速地收到两个信号,并且在重新安装处理程序之前传递了第二个信号,则将具有默认操作,这可能会杀死您的进程。 另一方面,保证sigaction()使用“可靠”的信号语义。您无需重新安装处理程序,因为它将永远不会被重置。使用SA_RESTART,您还可以获得一些系统调用以自动重启(因此您不必手动检查EINTR)。 sigaction() 具有更多选择并且可靠,因此鼓励使用它。

Psst ...告诉我的任何人都没有,但是POSIX当前具有bsd_signal()函数,其功能类似于signal(),但具有BSD语义,这意味着它是可靠的。它的主要用途是移植假定可靠信号的旧应用程序,而POSIX不建议使用它。


POSIX没有功能bsd_signal()-某些POSIX实现可能具有该功能,但是POSIX本身不包含该功能(请参阅POSIX)。
乔纳森·莱夫勒

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简而言之:

sigaction() 很好并且定义明确,但是它是Linux函数,因此仅在Linux上有效。 signal()是不好的,定义不清,但是它是C标准函数,因此可以在任何东西上使用。

Linux手册页对此有何评论?

man 2 signal在此处在线查看)指出:

signal()的行为在UNIX版本之间有所不同,并且在历史上在Linux的不同版本中也有所不同。避免使用:sigaction(2)改为使用。请参阅下面的可移植性。

可移植性signal()的唯一可移植用途是将信号的处置方式设置为SIG_DFL或SIG_IGN。使用signal()建立信号处理程序时的语义在整个系统中有所不同(并且POSIX.1明确允许这种变化);请勿将其用于此目的。

换句话说:不要使用signal()。用sigaction(),而不是!

GCC怎么看?

兼容性说明:如上所述signal,应尽可能避免使用此功能。sigaction是首选方法。

来源:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling

因此,如果Linux和GCC都说不使用signal(),而是使用它sigaction(),那就引出了一个问题:我们怎么会使用这个令人困惑的sigaction()东西!

用法示例:

signal()在此处阅读GCC的出色示例:https//www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling

及其出色的sigaction()示例在这里:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html

阅读这些页面后,我想到了以下技术sigaction()

1. sigaction(),因为这是连接信号处理程序的正确方法,如上所述:

#include <errno.h>  // errno
#include <signal.h> // sigaction()
#include <stdio.h>  // printf()
#include <string.h> // strerror()

#define LOG_LOCATION __FILE__, __LINE__, __func__ // Format: const char *, unsigned int, const char *
#define LOG_FORMAT_STR "file: %s, line: %u, func: %s: "

/// @brief      Callback function to handle termination signals, such as Ctrl + C
/// @param[in]  signal  Signal number of the signal being handled by this callback function
/// @return     None
static void termination_handler(const int signal)
{
    switch (signal)
    {
    case SIGINT:
        printf("\nSIGINT (%i) (Ctrl + C) signal caught.\n", signal);
        break;
    case SIGTERM:
        printf("\nSIGTERM (%i) (default `kill` or `killall`) signal caught.\n", signal);
        break;
    case SIGHUP:
        printf("\nSIGHUP (%i) (\"hang-up\") signal caught.\n", signal);
        break;
    default:
        printf("\nUnk signal (%i) caught.\n", signal);
        break;
    }

    // DO PROGRAM CLEANUP HERE, such as freeing memory, closing files, etc.


    exit(signal);
}

/// @brief      Set a new signal handler action for a given signal
/// @details    Only update the signals with our custom handler if they are NOT set to "signal ignore" (`SIG_IGN`),
///             which means they are currently intentionally ignored. GCC recommends this "because non-job-control
///             shells often ignore certain signals when starting children, and it is important for children
///             to respect this." See
///             https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
///             and https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html.
///             Note that termination signals can be found here:
///             https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-Signals.html#Termination-Signals
/// @param[in]  signal  Signal to set to this action
/// @param[in]  action  Pointer to sigaction struct, including the callback function inside it, to attach to this signal
/// @return     None
static inline void set_sigaction(int signal, const struct sigaction *action)
{
    struct sigaction old_action;

    // check current signal handler action to see if it's set to SIGNAL IGNORE
    sigaction(signal, NULL, &old_action);
    if (old_action.sa_handler != SIG_IGN)
    {
        // set new signal handler action to what we want
        int ret_code = sigaction(signal, action, NULL);
        if (ret_code == -1)
        {
            printf(LOG_FORMAT_STR "sigaction failed when setting signal to %i;\n"
                   "  errno = %i: %s\n", LOG_LOCATION, signal, errno, strerror(errno));
        }
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //...

    // Register callbacks to handle kill signals; prefer the Linux function `sigaction()` over the C function
    // `signal()`: "It is better to use sigaction if it is available since the results are much more reliable."
    // Source: https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
    // and /programming/231912/what-is-the-difference-between-sigaction-and-signal/232711#232711.
    // See here for official gcc `sigaction()` demo, which this code is modeled after:
    // https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html

    // Set up the structure to specify the new action, per GCC's demo.
    struct sigaction new_action;
    new_action.sa_handler = termination_handler; // set callback function
    sigemptyset(&new_action.sa_mask);
    new_action.sa_flags = 0;

    // SIGINT: ie: Ctrl + C kill signal
    set_sigaction(SIGINT, &new_action);
    // SIGTERM: termination signal--the default generated by `kill` and `killall`
    set_sigaction(SIGTERM, &new_action);
    // SIGHUP: "hang-up" signal due to lost connection
    set_sigaction(SIGHUP, &new_action);

    //...
}

2.对于signal(),尽管如上所述,它不是连接信号处理程序的好方法,但知道如何使用它仍然很好。

这是复制粘贴的GCC演示代码,因为它和即将获得的一样好:

#include <signal.h>

void
termination_handler (int signum)
{
  struct temp_file *p;

  for (p = temp_file_list; p; p = p->next)
    unlink (p->name);
}

int
main (void)
{
  
  if (signal (SIGINT, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGINT, SIG_IGN);
  if (signal (SIGHUP, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGHUP, SIG_IGN);
  if (signal (SIGTERM, termination_handler) == SIG_IGN)
    signal (SIGTERM, SIG_IGN);
  
}

要注意的主要链接:

  1. 标准信号:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Standard-Signals.html#Standard-Signals
    1. 终止信号:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-Signals.html#Termination-Signals
  2. 基本信号处理,包括官方的GCC signal()使用示例:https : //www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Basic-Signal-Handling.html#Basic-Signal-Handling
  3. 官方GCC sigaction()使用示例:https//www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Sigaction-Function-Example.html
  4. 信号集,包括sigemptyset()sigfillset(); 我仍然不十分了解这些内容,但知道它们很重要:https//www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Signal-Sets.html

也可以看看:

  1. TutorialsPoint C ++信号处理[具有出色的演示代码]:https : //www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_signal_handling.htm
  2. https://www.tutorialspoint.com/c_standard_library/signal_h.htm

2

signal(3)手册页:

描述

 This signal() facility is a simplified interface to the more
 general sigaction(2) facility.

两者都调用相同的基础设施。您大概不应该同时处理单个信号的响应,但是将它们混合不会造成任何破坏。


那不在我的手册页中!我得到的只是“描述Signal()系统调用会为带有数字符号的信号安装一个新的信号处理程序。”我需要升级到有用的手册页包。
马修·史密斯

1
这与Mac OS X 10.5页面不符。
dmckee ---前主持人小猫

还从glibc的源代码进行了验证。signal()只是调用sigaction()
bmdhacks

2
但是,并非在信号的所有实现上都是如此。如果您要强制执行“自愿”行为,请不要依赖此假设。
本·伯恩斯

1

我还建议在sign()上使用sigaction(),并希望再增加一点。sigaction()为您提供了更多选项,例如已终止进程的pid(可以使用siginfo_t结构)。


0

我会使用signal(),因为它在理论上至少更具可移植性。我将投票给任何可以提出一个没有POSIX兼容性层并支持signal()的现代系统的评论者。

从报价 GLIBC文档

可以在单个程序中同时使用信号和信号功能,但您必须小心,因为它们可以以有些奇怪的方式进行交互。

与信号函数相比,sigaction函数指定的信息更多,因此信号的返回值不能表示sigaction可能性的全部范围。因此,如果使用signal保存并稍后重新建立操作,则它可能无法正确地重新建立通过sigaction建立的处理程序。

为避免产生问题,如果程序完全使用sigaction,请始终使用sigaction保存和恢复处理程序。由于sigaction比较笼统,因此它可以正确保存并重新建立任何动作,而不管它最初是使用信号还是sigaction建立的。

在某些系统上,如果您使用signal建立一个动作,然后使用sigaction检查它,则您获得的处理程序地址可能与您使用signal指定的地址不同。它甚至可能不适合用作带信号的动作参数。但是您可以依靠它作为sigaction的参数。在GNU系统上永远不会发生此问题。

因此,最好在一个程序中始终使用一种或另一种机制。

可移植性注意:基本信号功能是ISO C的功能,而签名是POSIX.1标准的一部分。如果您担心非POSIX系统的可移植性,则应改用信号功能。

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