Linux-信號處理

信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，在原理上，一個進程收到一個信號與處理器收到一個中斷請求可以說是一樣的。信號是異步的，一個進程不必通過任何操作來等待信號的到達，事實上，進程也不知道信號到底什麼時候到達。

信號是進程間通信機制中唯一的異步通信機制，可以看作是異步通知，通知接收信號的進程有哪些事情發生了。

每個信號都有一個名字，以SIG打頭。常見的SIGINT（ 終端終止符）、SIGABRT（異常終止，abort（）產生）、SIGUSR1（用戶定義的信號）等。

當信號產生，有三種方式處理該信號

1.  忽略信號，兩種信號（SIGKILL，SIGSTOP不能忽略）
2. 捕捉信號，用戶可以自己定義函數用於處理該信號。
3. 執行系統默認動作，一般默認動作是終止進程

    在某些情況下，我們需要捕捉信號。比如說，之前編寫的echo服務器，服務端按ctrl+c產生SIGINT信號，終止服務端程序。但是某些時候，我需要在終止程序前，做一些善後工作，如釋放申請的內存空間，以免造成內存洩露。所以信號捕捉是有用的。

    可以使用signal為信號指定信號處理函數，也可以使用sigaction。現在推薦使用sigaction。

1. #include <signal.h> //信號頭文件   
2. typedef void (*__sighandler_t) (int);  
3. __sighandler_t signal (int __sig, __sighandler_t __handler)；  

signal有兩個參數，一個是信號量，另一個是函數指針。

    下面以echo服務器，來說明如何自定義信號處理函數。

1. #include <stdio.h>   
2. #include <stdlib.h>   
3. #include <sys/socket.h>   
4. #include <string.h>   
5. #include <errno.h>   
6. #include <netinet/in.h>   
7. #include <arpa/inet.h>   
8. #include <signal.h> //信號頭文件   
9.   
10. #define SERVERIP "192.168.0.23"   
11. #define SERVERPORT 12345   
12. #define MAXBUFFER 256   
13.   
14. int serverFd=-1, connfd=-1;  
15. char *readBuf=NULL;  
16. /* 
17. *功能：SIGINT自定義處理函數，用於釋放申請的內存空間 
18. */  
19. void handInt(int signo)  
20. {  
21.     printf("捕捉到SIGINT信號,服務端被終止,善後處理中...\n");  
22.     if (readBuf != NULL)  
23.     {  
24.         free(readBuf);  
25.         readBuf = NULL;  
26.     }  
27.     close(serverFd);  
28.     close(connfd);  
29.     exit(-1);  
30. }  
31.   
32. int main(int argc, char** argv)  
33. {  
34.     int ret;  
35.     readBuf=(char *)malloc(MAXBUFFER);  
36.     socklen_t len;  
37.     struct sockaddr_in serveraddr,clientaddr;      
38.     char ip[40]={0};  
39.     serverFd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//創建socket   
40.     if(serverFd < 0)  
41.     {  
42.         printf("socket error:%s\n",strerror(errno));  
43.         exit(-1);  
44.     }  
45.     bzero(&serveraddr,sizeof(serveraddr));  
46.     serveraddr.sin_family=AF_INET;  
47.     serveraddr.sin_port=htons(SERVERPORT);  
48.     inet_pton(AF_INET,SERVERIP,&serveraddr.sin_addr);//將c語言字節序轉換為網絡字節序   
49.   
50.     if (signal(SIGINT, handInt) == SIG_ERR)//注冊信號處理函數   
51.     {  
52.         printf("signal error: %s", strerror(errno));  
53.         free(readBuf);  
54.         exit(-1);  
55.     }   
56.     ret=bind(serverFd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));//綁定IP和端口   
57.     if(ret!=0)  
58.     {  
59.         close(serverFd);  
60.         printf("bind error:%s\n",strerror(errno));  
61.         exit(-1);  
62.     }  
63.     ret=listen(serverFd,5);//監聽   
64.     if(ret!=0)  
65.     {  
66.        close(serverFd);  
67.        printf("listen error:%s\n",strerror(errno));  
68.        exit(-1);  
69.     }  
70.     len=sizeof(clientaddr);  
71.     bzero(&clientaddr,sizeof(clientaddr));  
72.     while (1)  
73.     {  
74.         connfd = accept(serverFd, (struct sockaddr *) &clientaddr, &len);//接受客戶端的連接   
75.         printf("%s 連接到服務器 \n",inet_ntop(AF_INET,&clientaddr.sin_addr,ip,sizeof(ip)));  
76.         if (serverFd < 0)  
77.         {  
78.             printf("accept error : %s\n", strerror(errno));  
79.             continue;  
80.         }  
81.         while((ret=read(connfd,readBuf,MAXBUFFER)))//讀客戶端發送的數據            
82.         {  
83.             write(connfd,readBuf,MAXBUFFER);//寫回客戶端   
84.             bzero(readBuf,MAXBUFFER);  
85.         }  
86.         if(ret==0)  
87.         {  
88.             printf("客戶端關閉連接\n");           
89.         }else  
90.         {  
91.             printf("read error:%s\n",strerror(errno));  
92.         }  
93.         close(connfd);  
94.     }  
95.     free(readBuf);  
96.     close(serverFd);  
97.     return 0;  
98. }  

當沒有捕捉SIGINT信號時，采用默認處理方式，終止程序。但是程序中用alloc分配了內存，程序終止前並沒有釋放。用valgrind 檢測會出現內存洩露

如圖所示，分配了一個內存空間，釋放了0個內存空間。

但為SIGINT加上信號處理函數，在終止前，釋放掉內存空間，就不會出現內存洩露了。效果如下所示：