注：信號vs信號量：兩者沒有任何關系！
信號是什么？
Linux系統提供的，讓用戶（進程）給其他進程發送異步信息的一種方式。
進程看待信號的方式：
1.信號在沒有發生的時候，進程已經知道信號發生時該如何處理。
2.進程能夠認識進程，很早之前，有人給進程中設置了識別特定信號的方式。
3.信號到來的時候，進程正在處理更重要的事情，進程暫時不能處理到來的信號，進程必須暫時要將到來的信號進行臨時保存。
4.信號到了，可以不立即處理，可以在合適的時間處理。
5.信號是隨時產生的，進程無法準確預料，所以信號是異步發送的。
為什么要有信號？
系統要求進程要有隨時響應外部信號的能力，隨后做出反應。
信號的具體知識
以這個時間軸進行學習
信號的產生
常見信號
數組和名字都可以標識信號，名字其實就是宏。
使用kill命令查看信號。
1-31為常用信號，右下的紅框中是實時信號。
沒有0，沒有32,33 信號，共62個信號
信號的處理的方式——signal
a. 默認動作
b. 自定義處理信號——捕捉
c. 忽略了信號——是處理了信號嗎？是的，處理方式就是忽略。
實際執行信號的處理動作稱之為信號的遞達，也就是以上三種方式。
signal函數
#include <signal.h>typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
參數說明：
signum：信號編號（如 SIGINT、SIGTERM）。
handler：信號處理函數，可以是：
SIG_DFL：恢復默認行為。
SIG_IGN：忽略信號。
自定義函數指針：用戶定義的處理函數。
返回值：（類型函數指針）
成功時返回之前的處理函數的地址。
失敗時返回 SIG_ERR。
產生信號的第一種方式：kill命令
kill -9 進程pid ：發送一個信號，殺死一個進程
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
int main()
{while(true){std::cout << "I am activing...,pid:" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}
結果：
使用命令kill -9 1121788
進程被殺死。
kill -2 進程pid ：發送一個信號，默認行為是使進程自己終止。
1.默認行為——進程自己終止
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
int main()
{while(true){std::cout << "I am activing...,pid:" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}
結果：
在運行的進程中使用kill -2 1121490
進程自己終止。
2.自定義處理信號——捕捉
例子：
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
void handler(int signo)
{std::cout << "get a sig, number is: "<< signo << std::endl;
}
int main()
{//signal調用完了，handler方法會被立即執行嗎？不會，只是設置對應信號的處理方法。//未來我們收到對應的信號才執行handler方法。//未來進程如果一直沒有收到SIGINT,handler也就永遠不會被調用。signal(SIGINT,handler);//handler(SIGINT)while(true){std::cout << "I am activing...,pid:" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}
結果：
在運行的進程中使用kill -2 1120892
默認行為被更改成其他方法。
3.忽略信號
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
int main()
{signal(SIGINT,SIG_IGN);//ignore忽略while(true){std::cout << "I am activing...,pid:" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}
結果：
在運行的進程中使用kill -2 1120892
進程無任何反應——這條信號被忽略。
產生信號的第二種方式：鍵盤產生信號
Ctrl + c 被操作系統解釋成2號信號
Ctrl + \ 被操作系統解釋成3號信號
產生信號的第三種方式：系統調用
kill 系統調用函數
對任意進程發送任意信號。
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>int kill(pid_t pid, int sig);
參數說明：
pid：目標進程的進程 ID，具體行為取決于其取值：
>0：發送信號給 PID 為 pid 的進程。
=0：發送信號給當前進程組內的所有進程。
sig：要發送的信號編號（如 SIGTERM、SIGKILL）。
返回值：
成功返回 0，失敗返回 -1，并設置 errno 。
例子：自定義mykill函數
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
using namespace std;//mykill -9 pid
int main(int argc,char* argv[])
{if(argc != 3){cout << "Usage: " << argv[0] << " -signumber pid" << endl;return 1;}int signumber = stoi(argv[1]+1);int pid = stoi(argv[2]);int n = kill(pid, signumber);if(n < 0){cerr << "kill error, " << strerror(errno) << endl;}return 0;
}raise 系統調用函數
對當前進程發送任意信號。
#include <signal.h>int raise(int sig); // 向當前進程發送信號 sig
參數說明：
sig： 信號編號（如 SIGINT、SIGTERM）。
返回值：
成功返回 0，失敗返回非 0。
abort系統調用函數
對當前進程發送6號信號。
#include <stdlib.h> // 必須包含的頭文件void abort(void);
**參數說明：**無（void）。
**返回值：**無返回值（void）。
產生信號的第四種方式：軟件條件
alarm函數
對當前進程等待 seconds 秒后發送14號信號。
#include <unistd.h>unsigned int alarm(unsigned int seconds);
參數說明： seconds – 定時器的時間（秒）。若為 0，表示取消之前設置的定時器。
返回值：
返回之前尚未觸發的定時器的剩余秒數。
若之前沒有定時器，返回 0。
例子： 向當前進程5秒后發送14號信號，終止進程。
int main()
{alarm(5);//響一次int cnt = 0;while(true){sleep(1);cout<< "cnt: "<< cnt++ << endl;}return 0;
}
結果： 向進程發送了14號信號，終止進程
注：鬧鐘只響一次。
例： 關于alarm的返回值
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
using namespace std;int g_cnt = 0;
int ret = 0;void handler(int sig)
{std::cout << "get a sig: "<< sig <<" g_cnt: "<< g_cnt <<endl;int n = alarm(2);cout<<"剩余時間："<< n <<endl;
}int main()
{signal( 2 ,handler);alarm(50);//響一次int cnt = 0;while(true){sleep(1);cout<< "cnt: "<< cnt++ << endl;}return 0;
}
結果： 在 cnt：3 時按下 Ctrl + C
這時獲取alarm的返回值是剩余時間。
產生信號的第五種方式：異常
- 除0錯誤
例子：
#include<iostream>
#include<unistd.h>int main()
{int a = 10;a = a/0;while(true) sleep(1);return 0;}
出現除0錯誤。
結果：發送8號信號（SIGFPE）
- 野指針問題
例子：
#include<iostream>
#include<unistd.h>int main()
{int *p = nullptr;*p = 100;//野指針while(true) sleep(1);return 0;}
結果：發送11號信號（SIGEGV）
關于信號產生的各種情況的理解
信號保存在進程的PCB中，且以位圖的方式保存在PCB中。
在PCB中以 uint32_t pending 變量進行保存。
給進程發送信號，其實就是寫入信號。向進程PCB中寫入信號數據，PCB是內核數據結構，只有操作系統有權限寫入，若用戶想寫入，操作系統提供系統調用供用戶使用。
所以以上的信號產生的5種方式，實際上最終都是交給操作系統進行最后向進程寫入信號的操作。
對于異常問題的解釋
- 除0錯誤
- 野指針
總結
)
