二、12个必会信号函数对照表

函数名	用途	日常比喻	使用场景
signal()	设置信号处理器	给手机设铃声	快速响应信号
sigaction()	高级信号处理	智能手机的情景模式	专业级信号管理
kill()	发送信号	给别人打电话	进程间通信
raise()	给自己发信号	给自己设提醒	程序自我管理
alarm()	定时信号	设闹钟	延时/超时处理
pause()	暂停等待信号	坐等外卖电话	简单信号等待
sigemptyset()	清空信号集合	清空购物车	信号处理前准备
sigaddset()	添加信号到集合	商品加入购物车	批量管理信号
sigprocmask()	屏蔽/恢复信号	开勿扰模式	保护关键代码
sigpending()	获取未处理信号	查看未接来电	诊断信号问题
sigsuspend()	安全等待信号	带防护措施睡觉	高可靠性等待
sigqueue()	发送带数据的信号	寄挂号信	进程间数据传输

三、6大核心函数详解 + 实战代码

1. 基础响应：signal()函数

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

void signal_handler(int sig_num) {
    printf("收到信号: %d\n", sig_num);
}

int main() {
    // 注册Ctrl+C信号处理
    signal(SIGINT, signal_handler);
    
    printf("按下Ctrl+C试试...\n");
    while(1) {
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

效果：按下Ctrl+C打印信号数字（通常是2）而不退出程序

2. 专业处理：sigaction()函数

struct sigaction sa;

void handler(int sig) {
    printf("专业处理信号 %d\n", sig);
}

int main() {
    sa.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask); // 清空屏蔽集
    sa.sa_flags = SA_RESTART; // 被中断后自动重启
    
    // 设置SIGTERM处理器
    sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
    
    printf("请用命令 kill %d 测试\n", getpid());
    while(1) pause();
}

3. 定时功能：alarm()+ pause()组合

#include <unistd.h>

void alarm_handler(int sig) {
    printf("闹钟响了！该吃午饭了！\n");
}

int main() {
    signal(SIGALRM, alarm_handler);
    
    // 设置5秒闹钟
    alarm(5);
    printf("设置了5秒闹钟（等待中）...\n");
    
    pause(); // 等待闹钟信号
    return 0;
}

4. 信号屏蔽：sigprocmask()保关键

sigset_t block_set;

int main() {
    sigemptyset(&block_set);
    sigaddset(&block_set, SIGINT); // 屏蔽Ctrl+C
    
    printf("== 关键操作开始 ==\n");
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &block_set, NULL); // 开启屏蔽
    
    // 这里不会被Ctrl+C中断
    for(int i=0; i<3; i++) {
        printf("关键操作 %d/3\n", i+1);
        sleep(1);
    }
    
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &block_set, NULL); // 解除屏蔽
    printf("== 关键操作结束 ==\n");
    
    return 0;
}

5. 信号通信：kill()进程交互

// receiver.c
int main() {
    signal(SIGUSR1, signal_handler);
    printf("接收端PID: %d\n", getpid());
    pause();  // 等待信号
}

// sender.c
int main(int argc, char** argv) {
    if(argc < 2) {
        printf("用法: %s <接收PID>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    pid_t pid = atoi(argv[1]);
    kill(pid, SIGUSR1);  // 发送信号
    printf("已向进程%d发送信号\n", pid);
}

6. 带数据传输：sigqueue()高级通信

// 发送数据方
union sigval value;
value.sival_int = 12345; // 发送整型数据
sigqueue(receiver_pid, SIGUSR1, value);

// 接收处理函数
void handler(int sig, siginfo_t* info, void* ucontext) {
    printf("收到带数据的信号！值=%d\n", info->si_value.sival_int);
}

四、实用项目示例：定时任务管理器

#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

void execute_task(int task_id) {
    printf("执行任务 #%d\n", task_id);
}

void timer_handler(int sig) {
    static int counter = 0;
    execute_task(++counter);
    alarm(3); // 每3秒重复
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = timer_handler;
    sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
    
    // 启动3秒定时器
    alarm(3); 
    
    printf("定时任务启动...\n");
    while(1) pause();  // 永久等待信号
}

五、信号处理黄金法则

处理要简单：Handler中只做标记，复杂操作回主程序

原子操作：全局变量用volatile sig_atomic_t

安全第一：volatile sig_atomic_t flag = 0; // 安全 // int flag = 0; // 危险

避开禁地：void handler() { printf("危险操作"); // 绝对禁止 malloc(100); // 地狱之门 }

六、特殊信号百科全书

信号	值	触发场景	能否捕获
SIGINT	2	Ctrl+C
SIGQUIT	3	Ctrl+\
SIGTERM	15	kill默认
SIGKILL	9	kill -9	强制
SIGSTOP	19	Ctrl+Z	强制
SIGSEGV	11	段错误
SIGUSR1	10	用户自定义
SIGUSR2	12	用户自定义
SIGALRM	14	alarm()
SIGCHLD	17	子进程终止

七、多进程/线程最佳实践

// 父进程等待子进程结束
void sigchld_handler(int sig) {
    pid_t pid;
    while((pid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0) {
        printf("子进程 %d 已结束\n", pid);
    }
}

int main() {
    // 防止子进程变僵尸
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = sigchld_handler;
    sa.sa_flags = SA_RESTART | SA_NOCLDSTOP;
    sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL);
    
    // 创建子进程
    if(fork() == 0) {
        printf("子进程 %d 工作中...\n", getpid());
        sleep(2);
        exit(0);
    }
    
    // 父进程继续工作
    while(1) {
        printf("父进程工作中...\n");
        sleep(1);
    }
}

北屋教程网

专注编程知识分享，从入门到精通的编程学习平台

C语言信号处理完全指南:12个核心函数详解