C 语言信号处理

按 Ctrl+C 程序就退出了，这背后是操作系统给进程发了一个叫 SIGINT 的信号。信号是操作系统发给进程的软件中断，C 语言可以接管它们，写自定义处理函数。下面看信号的来龙去脉。

信号是什么

信号是操作系统发给进程的通知，比如：用户按了 Ctrl+C、别的进程发来消息、程序自己越界访问内存。每种信号都有个整数编号，比如 SIGINT 的值通常是 2。

默认行为

每个信号默认都有个处理动作，常见几类：

• 忽略（Ign）：什么都不做直接返回。
• 终止（Term）：把进程干掉。
• 继续/停止（Cont/Stop）：恢复或挂起进程。

比如下面这个无限打印的程序，按 Ctrl+C 发 SIGINT，默认动作就是终止进程：

#include <stdio.h>

int main() {
    while (1) {
        printf("hello world\n");
    }
    return 0;
}

输出会无限刷 hello world，直到 Ctrl+C 把它终止。

自定义信号处理函数

除了 SIGKILL 这类极少数，大多数信号都可以用自己的函数接管。处理函数必须返回 void，接收一个 int 参数（信号编号）。用 signal() 注册：

signal(type, signalHandler);

一个经典的例子，捕获 Ctrl+C：

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

/* 信号处理函数：打印信号编号 */
void signalHandler(int sig) {
    printf("Caught signal: %d\n", sig);
    exit(sig);   /* 处理完退出 */
}

int main() {
    signal(SIGINT, signalHandler);   /* 接管 Ctrl+C */

    while (1) {
        printf("Hello World!\n");
        /* 模拟工作，等一会 */
    }
    return 0;
}

运行时程序一直打印 Hello World!，按 Ctrl+C：

Hello World!
Hello World!
...
Ctrl+C
Caught signal: 2

原本该直接死掉的进程，被我们接管后走自定义逻辑，这就是优雅退出、清理资源的起点。

主动产生信号：raise()

不用等用户按键，程序自己也能发信号。raise() 给当前进程发信号：

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

void signalHandler(int sig) {
    printf("Interrupt handled: %d\n", sig);
    exit(sig);
}

int main() {
    signal(SIGINT, signalHandler);

    raise(SIGINT);   /* 自己给自己发 SIGINT */
    return 0;
}

输出：

Interrupt handled: 2

给别的进程发信号：kill()

kill() 可以把信号发给指定进程（用进程 ID）：

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

void handle_signal(int sig) {
    printf("Received signal: %d\n", sig);
}

int main() {
    signal(SIGINT, handle_signal);

    pid_t pid = getpid();   /* 当前进程 ID */
    kill(pid, SIGINT);      /* 发给自己 */
    return 0;
}

输出：

Received signal: 2

kill 名字吓人，其实只是发信号，信号内容是啥、进程怎么反应，由接收方决定。

常见信号速查

信号机制的几个内部点

• 投递：操作系统把信号存进进程的待处理队列，进程准备好才处理，不会丢。
• 屏蔽：关键代码段可以屏蔽某些信号，防止被打断。
• 信号栈：信号一来，系统保存当前上下文、用专门的栈跑处理函数，跑完再恢复。

信号是 C 语言和操作系统之间的握手方式。学会捕获、处理、主动发送，写守护进程、优雅关闭、清理资源就都有了基础。