系统编程-信号

6 信号与管道 1

信号

信号的概念

信号的使用

信号的发送

通过函数来实现信号的发送

信号改造函数(重点)

给自己发送信号函数

定时闹钟函数

暂停进程的函数

例题：

代码一：

代码二：

代码分析

-- linux系统下的进程间通信

一共六种
信号管道消息队列共享内存信号量集套节字

信号

信号的概念

-- 信号是进程在运行过程中，由自身产生或由进程外部发过来的消息（事件）。
-- 信号是硬件中断的软件模拟(软中断) 。

-- 每一个信号用一个整型常量宏表示，以 SIG 开头，比如 SIGCHLD、SIGINT 等，它们在系统头文件<signal.h> 中定义, 也可以通过在终端键入kill -l查看信号列表，或者键入 man 7

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-- 1~31号信号是从unix上面继承过来的不可靠信号没有排队机制
-- 34~64是后面补充的信号可靠信号
-- 信号大部分都是让进程死亡的

信号的使用

-- 主要去搞清楚一些信号是如何产生的以及如何使用

SIGHUP：从终端上发出的结束信号； 1
SIGINT：来自键盘的中断信号（Ctrl-C）； 2
SIGQUIT：来自键盘的退出信号（Ctrl-\）； 3
SIGFPE：浮点异常信号（例如浮点运算溢出）；
SIGKILL：该信号结束接收信号的进程； 9
SIGALRM：进程的定时器到期时，发送该信号； 14
SIGTERM： kill 命令发出的信号；
SIGCHLD：标识子进程停止或结束的信号； 17
-- 子进程给父进程主动发送的信号（有以下三种情况父进程会向子进程发送信号）
-- 1、子进程死亡
-- 2、子进程由运行转为暂停
-- 3、子进程由暂停转为继续运行
SIGSTOP：来自键盘（Ctrl-Z）或调试程序的停止执行信号 19
SIGCONT: 18信号继续运行信号

信号的发送

-- 在终端上发送信号

kill -num pid
发送第num个信号到pid这个进程上去

例如：

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通过函数来实现信号的发送

-- 函数头文件

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>

-- 函数原型

int kill(pid_t pid, int sig);

-- 函数的作用：

给指定的进程发送一个信号

-- 函数的参数：

pid：要给哪一个进程发送信号
sig：发送的信号

-- 函数的返回值：

成功 0
失败 -1

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信号改造函数(重点)

-- 可以让信号原本的效果消失，转而去执行相应的函数

-- 函数头文件

#include <signal.h>

-- 函数原型

sighandler_t = void (*) (int)
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

-- 函数的作用：

将第一个参数中所填写的信号进行改造
让他原本的效果消失
接收到这个信号我们的进程会去运行第二个参数所填写函数

-- 函数的参数：

signum：填写要进行改造的信号
9信号、18 继续、 19 暂停不可以被改造和忽略
handler：函数指针指向void (*)(int )类型的函数
当signal函数运行完之后
再次接收到signum信号会调用handler所指向的函数
handler如果参数选SIG_DFL，信号的改变就会恢复默认操作
SIG_IGN 对该信号进行忽略

-- 函数的返回值：

成功返回第二个参数的地址
失败返回 SIG_ERR

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给自己发送信号函数

--- 函数头文件

#include <signal.h>

-- 函数原型

int raise(int sig)

-- 函数的作用：

给当前掉用该函数的进程发送一个信号

-- 函数的参数：

sig：要给自己发送的信号

-- 函数的返回值：

成功 0
失败非 0

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定时闹钟函数

-- 函数头文件

#include <unistd.h>

-- 函数原型

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

-- 函数的作用

定一个闹钟计时结束之后会给当前进程发送一个闹钟信号

-- 函数的参数：

seconds：要计时的秒数
给0表示取消之前定的闹钟

-- 函数的返回值：

如果前面定过闹钟返回上一个闹钟的剩余秒数
如果前面没有定义过闹钟，返回 0

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暂停进程的函数

-- 函数头文件

#include <unistd.h>

-- 函数原型

int pause(void); -- 函数的作用：
当程序运行到 pause 函数的时候会暂停
当捕获到一个信号的时候会解除暂停

-- 函数的返回值

解除暂停返回 -1

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例题：

-- 实现无界面的 MP3 播放器

-- 能实现上下切歌、播放、暂停、自动播放功能

-- 需要依靠改造 17 信号来实现

-- 17 信号的发出条件（子进程的状态发生了改变）

1 子进程死亡会发出 17 信号给父进程
2 由运行转为暂停的时候也会发送 17 信号
3 由暂停转为继续的时候也会发送 17 信号

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代码一：

#include "stdio.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <dirent.h>
#include "string.h"
#include "unistd.h"
#include <stdlib.h>
#include "signal.h"char * name[20] ={0};
int count = 0;
int i = 0;
pid_t pid;
//子进程被暂停和继续也会发送17信号
//子进程死亡的时候发送的17信号
//需要判断子进程是否存活
void func(int a)
{printf("接收到17信号\n");//wait(NULL);会阻塞pid_t p = waitpid(pid,NULL,WNOHANG);if(p == 0)//子进程没有死亡return ;i++;//偏移下标if(i == count)//判断是否超了i = 0;else if(i < 0)i = count -1;pid = vfork();if(pid == 0){execlp("mpg123","mpg123",name[i],NULL);}
}int main(int argc,char*argv[])
{//1 获取歌曲的绝对路径  目录操作DIR * dir = opendir(argv[1]);if(dir == NULL){perror("opendir()");return -1;}//2 循环读取获取目录下的所有文件while(1){struct dirent * file = readdir(dir);if(file == NULL)break;//循环的结束条件//查找所有文件后缀为.mp3的文件if(strstr(file->d_name,".mp3")){//1 把歌的绝对路径存起来name[count] = malloc(200);sprintf(name[count],"%s/%s",argv[1],file->d_name);count++;}}for(int i =0;i<count;i++)printf("%s\n",name[i]);while(1)//失效{pid = vfork();if(pid == 0){execlp("mpg123","mpg123",name[i],NULL);}else if(pid>0){//从键盘输入要进行的操作char a = 0;signal(17,func);//信号改造函数//当接收到17信号 会自动的调用func函数//子进程给父进程发送17信号 父进程就会调用func函数while(1){scanf("%c",&a);//阻塞 等待键盘输入getchar();//根据不同的值进行不同的操作switch(a){   //暂停case 'p': kill(pid,19);//发送暂停信号printf("暂停\n");break;case 'c':kill(pid,18);//发送继续信号printf("继续\n");break;case 'b':kill(pid,9);i=i-2;printf("上一曲\n");break;case 'n': //突然发现只要子进程死亡 会自动调用func函数//去播放下一个音乐kill(pid,9);//给指定的进程发送信号printf("下一曲\n");break;}}}}return 0;   
}

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代码二：

#include "stdio.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <dirent.h>
#include "string.h"
#include "unistd.h"
#include <stdlib.h>#include <signal.h>char * name[20] ={0};
int count = 0;
int a=0;
pid_t pid = -1;      // 当前播放的子进程IDint i=0;
pid_t d =0;void handleInput() ;
void playSong(int i) ;
void func(int a) ;int main(int argc,char*argv[])
{if(argc==1){printf("请填写参数\n");return -1;}DIR * dir = opendir(argv[1]);if(dir == NULL){perror("opendir()");return -1;}while(1){struct dirent * file = readdir(dir);if(file == NULL)break;if(strstr(file->d_name,".mp3")){name[count] = malloc(300);sprintf(name[count],"%s/%s",argv[1],file->d_name);count++;}}closedir(dir);for(int i =0;i<count;i++)printf("%s\n",name[i]);signal(17,func);playSong(i);handleInput();for (int i = 0; i < count; i++) {  free(name[i]);  } return 0;   
}void playSong(int i) 
{  if (pid != -1) {  kill(pid, 9);   wait(NULL);  }  pid = fork();  if (pid == 0) {  execlp("mpg123", "mpg123", name[i], NULL);   exit(1);  } 
} void func(int a) {  if (a == 17) {  printf("子进程状态发生改变!\n");  d = waitpid(-1,&a,WNOHANG);if(d >0){i++;  if (i >= count) {  i = 0;   }  playSong(i); }}  
} void handleInput() {  char n;  while (1) {  printf("请输入命令(p: 暂停, s: 继续, n: 下一首, l: 上一首): \n");  scanf(" %c", &n);switch (n) {  case 'p':  if (pid != -1) { kill(pid, 19); // 暂停子进程  }  break;  case 's':  if (pid != -1) {  kill(pid, 18); // 继续子进程  }  break;  case 'n':  if (pid != -1) {  kill(pid, 9); // 终止当前进程  wait(NULL);  }  i++;  if (i >= count) {  i = 0; // 循环到第一首歌  }  playSong(i);  break;  case 'l':  if (pid != -1) {  kill(pid, 9); // 终止当前进程  wait(NULL);  }  i--;  if (i < 0) {  i = count - 1; // 循环到最后一首歌  }  playSong(i);  break;  default:  printf("无效命令\n");  break;  }  }  
}