如何将SIGFPE与信号一起使用？

Question

我只是告诉自己有关C / C ++中的“信号”的信息，然后玩了一下。 但是我在理解SIGFPE的逻辑上有一个问题。

我写了一个小程序，它将被除以零，如果发生这种情况，则应触发信号并执行信号处理程序。 但是相反，我的程序只是崩溃了。 那么，如果SIGFPE甚至不能被零除，那么它的目的是什么？

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

int signal_status = 0;

void my_handler (int param)
{
    signal_status = 1;
    printf ("DIVISION BY ZERO!");
}

int main ()
{

    signal (SIGFPE, my_handler);
    int result = 0;

    while(1)
    {
        system("cls");
        printf ("signaled is %d.\n", signal_status);

        for(int i=10000; i>-1; i--)
        {
            result = 5000 / i;
        }
    }

    getchar();

    return 0;
}

Answer 1

正如我所评论的，大多数信号是特定于操作系统的。 对于Linux，请仔细阅读signal（7） 。 您在printf忘记了\\n （通常，您很幸运地看到代码中有工作，但请阅读我的所有答案）。 原则上，您不应从信号处理程序中调用printf （这不是异步信号安全函数，您应该直接使用它，而只能在内部使用write（2） ）。

可能发生的是（忽略由于错误使用信号处理程序中的printf造成的未定义行为 ）：

• 您的stdout缓冲区永远不会刷新，因为您在代码中my_handler内的printf忘记了\\n （可能会添加fflush(NULL); ...）

• 可能是SIGFPE处理程序再次重新启动了触发它的机器代码指令。 （更确切地说，从sigreturn（2）返回之后，您的计算机与交付SIGFPE之前的状态相同，因此发生了相同的被零除的情况，等等。）

处理SIGFPE很难（但很痛苦，如果您接受对硬件和操作系统特定的代码的编码）； 您可以将sigaction（2）与SA_SIGINFO一起SA_SIGINFO并处理信号处理程序的第三个参数（这是ucontext_t指针，它间接提供机器状态，包括处理器寄存器 ，您可以在处理程序内部进行更改；特别是可以更改返回程序柜台那里）。 您可能还会考虑在信号处理程序中使用sigsetjmp（3） （但是从理论上讲，这是禁止的，因为它不是异步信号安全的）。

^{（您当然需要了解处理器的指令集体系结构和操作系统的ABI的详细信息 ；掌握这些知识后，可能需要一周的编码工作）}

如Blue Moon的答案所述 ，以便携式POSIX方式无法真正处理SIGFPE

可能是JVM或SBCL的运行时正在以特定于机器和操作系统的方式处理SIGFPE ，以将零除报告为零除异常....（对于JVM的Java程序，对于SBCL的Common Lisp程序） 。 或者，他们的JIT或编译器机制可以在每个分区之前生成一个测试。

顺便说一句，在信号处理程序中设置的标志应声明为volatile sig_atomic_t 。 有关<signal.h>请参见POSIX规范

根据经验，务实规则，POSIX便携和强大的信号处理程序应只设置一些volatile sig_atomic_t和/或可能写（2）几个字节到一些管道（7）， （你的进程可以建立一个管道本身-如建议由Qt-通过另一个线程和/或某个事件循环读取），但这不适用于异步 过程生成的信号，例如SIGFPE ， SIGBUS ， SIGILL和SIGSEGV等（只能通过痛苦的方式来处理）计算机专用代码）。

另请参阅此答案 ， 这是一个非常相关的问题。

最后，在Linux上，信号处理被认为不是很快。 即使有很多具体的机器编码，模拟GNU赫德外部寻呼机通过棘手的SIGSEGV处理（这将mmap懒洋洋....）被认为是相当缓慢。

Answer 2

除以零是未定义的行为 。 因此，当程序调用未定义的行为时，是否为SIGFPE安装处理程序就没有什么意义。

POSIX说：

信号的传递对过程没有影响。 忽略不由kill（），sigqueue（）或raise（）生成的SIGFPE，SIGILL，SIGSEGV或SIGBUS信号后，进程的行为是不确定的。

由于事件（例如，通过按CTRL + C发送SIGINT ）而引发SIGINT ， 如果该事件不致命，则可由该进程处理。 SIGFPE是程序中的错误情况，您无法处理 。 类似的情况是尝试处理SIGSEGV ，这等效于此（未定义的行为）。 当您的进程尝试访问一些它没有访问权限的内存时。 如果您只是忽略它并继续进行，好像什么都没有发生，那将是愚蠢的。