SIGCHLD 信號詳解?
?一、信號定義與作用?
?SIGCHLD? 是 UNIX/Linux 系統中由內核向父進程發送的信號，用于通知子進程的狀態變化（如終止、停止或恢復）?。其主要作用包括：
- ?回收子進程資源?：避免子進程終止后成為僵尸進程（Zombie Process）占用系統資源?。
- ?監控子進程狀態?：父進程可響應子進程的異常退出、暫停或恢復事件?。
?二、觸發條件?
當子進程發生以下狀態變化時，內核會向父進程發送 SIGCHLD 信號：
- ?正常終止或異常退出?（如調用?
exit()?或被?SIGKILL?終止）?。 - ?被作業控制信號暫停?（如?
SIGSTOP、SIGTSTP）?。 - ?由暫停狀態恢復運行?（收到?
SIGCONT?信號）?。
?信號編號?：17
?默認行為?：系統級忽略（不回收資源，可能導致僵尸進程）?。
?三、信號處理方式?
1. ?自定義信號處理函數?
父進程需注冊處理函數，通過?waitpid?回收子進程：
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h> void handler(int sig)
{int status;while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0); // 非阻塞回收所有終止子進程
} int main()
{signal(SIGCHLD, handler); // 注冊處理函數 //... 創建子進程 ...
}- ?關鍵點?：
- 使用?
WNOHANG?標志循環調用?waitpid，防止多個子進程同時退出時信號丟失?。 - 必須在創建子進程前注冊處理函數，避免競爭條件導致信號遺漏?。
- 使用?
2. ?顯式忽略信號（自動回收）?
signal(SIGCHLD, SIG_IGN); // 內核自動回收子進程資源- ?注意?：
- 此為 Linux 特有行為，不符合 POSIX 標準，其他 UNIX 系統可能不支持?。
- 子進程停止時不再發送信號（BSD 系統行為差異）?。
?四、注意事項與風險?
- ?信號不排隊問題?
多個子進程同時退出可能僅觸發一次 SIGCHLD，處理函數需循環調用?waitpid?直至返回錯誤?。 - ?系統調用中斷?
慢速系統調用（如?read）可能被信號中斷，需手動重啟或檢查?EINTR?錯誤碼?。 - ?高并發場景優化?
服務器中頻繁的子進程退出可能影響性能，可通過忽略信號或批量回收策略優化?。
?五、典型應用場景?
- ?服務端進程監控?
Web 服務器父進程捕獲子進程異常退出信號，實現自動重啟機制?。 - ?交互式 Shell 作業控制?
Shell 通過 SIGCHLD 跟蹤后臺進程狀態（如?jobs?命令）?。
?跨系統差異提示?：
- BSD 系統中設置?
SA_NOCLDSTOP?標志后，子進程停止時不發送信號?。- Python 等語言的信號處理遵循操作系統實現，需注意接口兼容性?。
sigprocmask函數介紹
sigprocmask?是 UNIX/Linux 系統中用于管理進程信號屏蔽字的系統調用，通過控制信號的阻塞狀態實現關鍵代碼段的保護或信號同步。以下是其核心機制與應用詳解：
?一、函數原型與參數?
#include <signal.h> int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);- ?參數說明?
how：操作類型，可選值：SIG_BLOCK：將?set?中的信號加入當前屏蔽集（阻塞）?。SIG_UNBLOCK：從當前屏蔽集中移除?set?中的信號（解除阻塞）?。SIG_SETMASK：直接替換當前屏蔽集為?set?指定的信號集?。
set：指向待操作的信號集，若為?NULL?則不修改屏蔽集?。oldset：保存原屏蔽集，可為?NULL?。
- ?返回值?：成功返回 0，失敗返回 -1 并設置?
errno?。
?二、核心功能與原理?
- ?信號屏蔽機制?
- 每個進程擁有獨立的信號屏蔽字（Signal Mask），決定哪些信號被臨時阻塞?。
- 被阻塞的信號處于 ?未決（pending）? 狀態，直到解除阻塞后才會遞送?。
- ?不可阻塞的信號?
SIGKILL?和?SIGSTOP?無法被阻塞或忽略（強制終止/暫停進程）?。
?三、典型應用場景?
- ?保護臨界區代碼?
阻塞信號防止中斷共享數據修改等關鍵操作?67。sigset_t mask; sigemptyset(&mask); sigaddset(&mask, SIGINT); sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL); // 阻塞SIGINT /* 臨界區代碼 */ sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL); // 恢復 - ?多線程信號控制?
結合?pthread_sigmask?實現線程級信號屏蔽?。 - ?與?
sigsuspend?配合?
臨時修改屏蔽字并掛起進程，等待特定信號?。
?四、注意事項?
- ?信號丟失風險?
長時間阻塞可能導致非實時信號被丟棄?。 - ?異步信號安全?
避免在信號處理函數中調用非安全函數（如?printf）?。 - ?多線程環境?
sigprocmask?僅影響調用線程的屏蔽字，需使用?pthread_sigmask?控制進程級信號?。
?五、示例代碼?
以下代碼演示阻塞?SIGINT?并恢復原屏蔽集：
#include <signal.h>
#include <stdio.h>int main() {sigset_t new_mask, old_mask;sigemptyset(&new_mask);sigaddset(&new_mask, SIGINT);// 阻塞SIGINT并保存原屏蔽集if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &new_mask, &old_mask) == -1) {perror("sigprocmask");return 1;}printf("SIGINT blocked. Press Ctrl+C to test.\n");sleep(5); // 模擬關鍵操作// 恢復原屏蔽集sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_mask, NULL);printf("SIGINT unblocked.\n");return 0;
}
?邏輯流程?：
初始屏蔽集 →?SIG_BLOCK?→ 信號阻塞（pending）→?SIG_UNBLOCK/SIG_SETMASK?→ 恢復遞送?。
例：
static void
block_sigchild (void)
{sigset_t mask;int status;sigemptyset (&mask);sigaddset (&mask, SIGCHLD);if (sigprocmask (SIG_BLOCK, &mask, NULL) == -1)die_with_error ("sigprocmask");/* Reap any outstanding zombies that we may have inherited */while (waitpid (-1, &status, WNOHANG) > 0);
}這段代碼實現了對?SIGCHLD?信號的阻塞和僵尸進程清理功能，主要用于防止子進程狀態變化干擾主程序執行。以下是分步解析：
?信號阻塞部分?
sigemptyset(&mask)?初始化空的信號集sigaddset(&mask, SIGCHLD)?將?SIGCHLD?信號加入信號集sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL)?阻塞該信號，防止子進程退出中斷主流程- 若阻塞失敗調用?
die_with_error?報錯退出
?僵尸進程清理部分?
while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)?循環非阻塞地回收所有已終止子進程WNOHANG?參數確保沒有僵尸進程時立即返回- 通過?
status?參數丟棄子進程退出狀態（未處理）
典型應用場景：
- 在守護進程或服務端程序中，避免子進程退出信號干擾主事件循環
- 防止未處理的?
SIGCHLD?導致大量僵尸進程積累
注意：
- 該實現會丟棄所有子進程退出狀態，如需處理返回值需修改?
waitpid?邏輯 - 長期運行程序可能需要定期調用此函數清理新產生的僵尸進程
)
)
