因此,未决和阻塞标志可以用相同的数据类型sigset_t来存储,sigset_t称为信号集,这个类型可以表示每个信号的“有效”或“无效”状态,在阻塞信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否被阻塞,而在未决信号集中“有效”和“无效”的含义是该信号是否处于未决状态。下一节将详细介绍信号集的各种操作。阻塞信号集也叫做当前进程的信号屏蔽字(Signal Mask),这里的“屏蔽”应该理解为阻塞而不是忽略。

而为了方便统一管理，和安全性考虑，Linux中就设置了一种sigset_t的类型专门用于表示信号集。

2.2信号集操作数

sigset_t类型对于每种信号用一个bit表示“有效”或“无效”状态,至于这个类型内部如何存储这些bit则依赖于系统实现,从使用者的角度是不必关心的,使用者只能调用以下函数来操作sigset_ t变量,而不应该对它的内部数据做任何解释,比如用printf直接打印sigset_t变量是没有意义的。

而常用的系统调用接口有如下几个：


#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset (sigset_t *set, int signo);
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);
int sigismember（const sigset_t *set, int signo);

函数sigemptyset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit清零,表示该信号集不包含任何有效信号。

函数sigfillset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit置位,表示该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号。

注意,在使用sigset_ t类型的变量之前,一定要调用sigemptyset或sigfillset做初始化,使信号集处于确定的状态。初始化sigset_t变量之后就可以在调用sigaddset和sigdelset在该信号集中添加或删除某种有效信号。

三、信号集操作数的使用

3.1sigprocmask

调用函数 sigprocmask 可以读取或更改进程的信号屏蔽字 ( 阻塞信号集）。


#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset); 
返回值:若成功则为0,若出错则为-1

如果oset是非空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过oset参数传出。如果set是非空指针,则更改进程的信号屏蔽字,参数how指示如何更改。如果oset和set都是非空指针,则先将原来的信号屏蔽字备份到oset里,然后根据set和how参数更改信号屏蔽字。假设当前的信号屏蔽字为mask,下表说明了how参数的可选值。

如果调用sigprocmask解除了对当前若干个未决信号的阻塞,则在sigprocmask返回前,至少将其中一个信号递达。

3.2sigpending


#include <signal.h>
 
sigset_t pendig;
int n=sigpending(&pending);
读取当前进程的未决信号集,通过set参数传出。调用成功则返回0则n=0,出错则返回-1则n=-1。

3.3sigemptyset

清空sigset_t类型内部的数据。


sigset_t pending;
sigemptyset(&pending);
考虑到各个平台的不同，这种方式可以很好解决在栈上生成随机值的情况

四、代码演示


#include <iostream>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <cassert>
#include <sys/wait.h>
 
void PrintSig(sigset_t &pending)
{
    std::cout << "Pending bitmap: ";
    for (int signo = 31; signo > 0; signo--)
    {
        if (sigismember(&pending, signo))//判断该信号是否在信号集中
        {
            std::cout << "1";
        }
        else
        {
            std::cout << "0";
        }
    }
    std::cout << std::endl;
}
 
void handler(int signo)
{
    sigset_t pending;
    sigemptyset(&pending);
    int n = sigpending(&pending); // 正在处理2号信号
    assert(n == 0);
 
    // 3. 打印pending位图中的收到的信号
    std::cout << "递达中...: ";
    PrintSig(pending); // 0: 递达之前，pending 2号已经被清0. 1: pending 2号被清0一定是递达之后
    std::cout << signo << " 号信号被递达处理..." << std::endl;
}
 
int main()
{
    // 对2号信号进行自定义捕捉 --- 不让进程因为2号信号而终止
    signal(2, handler);
 
    // 1. 屏蔽2号信号
    sigset_t block, oblock;
    sigemptyset(&block);
    sigemptyset(&oblock);
    sigaddset(&block, 2); // SIGINT --- 根本就没有设置进当前进程的PCB block位图中
 
    // 0. for test: 如果我屏蔽了所有信号呢？？？
    // for(int signo = 1; signo <= 31; signo++) // 9， 19号信号无法被屏蔽， 18号信号会被做特殊处理
    //     sigaddset(&block, signo); // SIGINT --- 根本就没有设置进当前进程的PCB block位图中
    // 1.1 开始屏蔽2号信号，其实就是设置进入内核中
    int n = sigprocmask(SIG_SETMASK, &block, &oblock);
    assert(n == 0);
    // (void)n; // 骗过编译器，不要告警，因为我们后面用了n，不光光是定义
    std::cout << "block 2 signal success" << std::endl;
    std::cout << "pid: " << getpid() << std::endl;
    int cnt = 0;
    while (true)
    {
        // 2. 获取进程的pending位图
        sigset_t pending;
        sigemptyset(&pending);
        n = sigpending(&pending);
        assert(n == 0);
 
        // 3. 打印pending位图中的收到的信号
        PrintSig(pending);
        cnt++;
 
        // 4. 解除对2号信号的屏蔽
        if (cnt == 20)
        {
            std::cout << "解除对2号信号的屏蔽" << std::endl;
            n = sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &block, &oblock); // 2号信号会被立即递达, 默认处理是终止进程
            assert(n == 0);
        }
        // 我还想看到pending 2号信号 1->0 : 递达二号信号！
        sleep(1);
    }
 
    return 0;
}

通过以上代码所演示的现象我们也可以验证两个结论：

1、递达信号的时候一定会把对应的pending位图清0。

2、先清0，再递达。

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