C语言中的信号处理

Question

我正在了解C语言中信号的工作原理。 以下是一道来自旧考试题目的示例：

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

//#include <sys/types.h>

void handler1(int sig) {
 printf("Phantom");
 exit(0);
}
int main()
{
   pid_t pid1;
   signal(SIGUSR1, handler1); //installing signal handler
   if((pid1 = fork()) == 0) { //forking
       printf("Ghost");
       exit(0);
   }
   kill(pid1, SIGUSR1);
   printf("Ninja");
   return 0;
}

到目前为止，GCC给了我两个答案Ghost Ninja和Ninja Phantom。它能生成Ghost Phantom Ninja或由3个名称组成的任何其他组合吗？

我认为可能产生三个名称的一种方法是：分叉，运行在子进程中，打印Ghost，退出(0) => 在父进程中，接受/处理信号，并从信号处理程序中打印Phantom，杀死子进程，打印Ninja。但我不确定我的“理论”是否站得住脚。

另外，kill(pid1, SIGUSR1)会调用handler()吗？

谢谢！

- newprint

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这并不是关于问题本身的答案，但你绝不能在信号处理程序中调用printf()。 - JeremyP

Answer 1

让我们逐行分析。设置信号处理程序，然后进行fork操作。子进程打印“Ghost”并退出。父进程使子进程打印“Phantom”并退出。然后父进程打印“Ninja”。

所以你真的有一个竞争条件。如果父进程在子进程打印“Ghost”之前触发了它的SIGUSR1信号，那么你将得到“Phantom Ninja”，或者可能是“Ninja Phantom”（kill是否会阻塞？）

但是，如果你无法及时发出信号，那么当子进程在父进程发出信号之前完成时，你将得到“Ghost Ninja”。我不认为反过来是可能的。

现在可以想象，信号可能恰好在printf和exit之间袭击，这种情况下，Ghost将完成，接着是Phantom，然后是Ninja - 或者再次反转，我想。

这真的很微妙，对操作系统的时间非常敏感。

@所有人-未经测试！请随意与我相矛盾，但我会像OP一样想知道原因。

- Robert

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但是，如果您无法及时获取信号，则在子进程完成之前父进程发出信号，您将会得到Ghost Ninja。我认为反过来是不可能的。如果子进程退出，父进程会继续执行杀死操作吗？还是它会先接受处理程序的信号？ - newprint

Answer 2

首先，让我们按照行号标记行：

signal(SIGUSR1, handler1); //installing signal handler ---- 1
   if((pid1 = fork()) == 0) { //forking                ---- 2
       printf("Ghost");                                ---- 3
       exit(0);                                        ---- 4
 }
   kill(pid1, SIGUSR1);                                ---- 5
   printf("Ninja");                                    ---- 6

现在有了上面的代码，如果子进程先执行并且如果3先被执行，那么子进程会被暂停，父进程开始执行5。这将打印GhostPhantomNinja。

然而，不能确定一个明确的顺序。

- mukeshkumar

Answer 3

//#include <sys/types.h>
#include<stdlib.h>
void handler1(int sig) {
 printf("Phantom\n");
 waitpid(-1,NULL,0);
 //sexit(0);
}
int main()
{
   pid_t pid1;
   signal(SIGUSR1, handler1); //installing signal handler
        printf("my pid is %d ha ha parent..\n",getpid());
   //if((pid1 = fork()) == 0) { //forking
       pid1=fork();
       if(pid1==0)//in childe processs
       {
    printf("my pid is %d ha ha child..\n",getpid());
       printf("Ghost\n");
       sleep(6);
       exit(0);
   }
   else{
  //sleep(4); 
   kill(pid1, SIGUSR1);
   sleep(3);
   printf("Ninja\n");
   return 0;
}
}

- killer panda

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试一下这个..像我一样使用sleep，然后理解操作系统是如何工作的，我的意思是调度程序是如何工作的.. - killer panda

Answer 4

这里有两个非确定性因素，它们都依赖于操作系统：上下文切换何时发生，信号何时到达。

由于您无法控制它们，我会回答任何顺序都可能。尝试在命令之间插入wait()并查看是否获得所需的结果。

- liorda