在c中捕获ctrl-c并继续执行

Question

我正在用c编写一个简单的shell程序，需要处理ctrl-c。

如果前台进程正在运行，则需要终止它并继续执行主Shell循环。 如果没有，我什么都不做，只需要打印出信号已被捕获即可。

下面是基于此线程的我的代码： 在C中捕获Ctrl-C

void inthandler(int dummy){
    signal(dummy, SIG_IGN);
    printf("ctrl-c caught\n");
}

我在进入主循环之前立即调用signal（）

int main(int argc, char*argv[]){
    signal(SIGINT, inthandler)
    while(true){
        //main loop
    }
}

到目前为止，我已经能够拦截ctrl-c并打印我想要的消息，但是任何进一步的输入都会导致段错误。

进入thandler后，如何返回主循环执行？

Answer 1

1. 除了将处置设置为SIG_DFL或SIG_IGN之外，请使用sigaction()而不是signal() 。 虽然在C和sigaction() POSIX.1中指定了signal() ，但是无论如何，您都需要POSIX对信号做任何有意义的事情。

2. 仅在信号处理程序中使用异步信号安全功能。 代替标准I / O（在<stdio.h>声明），可以对基础文件描述符使用POSIX低级I / O（ read() ， write() ）。 但是，您确实需要避免对使用相同基础描述符的流使用标准I / O，否则由于在标准I / O中进行缓冲，输出可能会出现乱码。

3. 如果将信号处理程序中的信号设置更改为ignore ，则仅捕获（每种捕获类型的）第一个信号。

考虑以下示例程序：

#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

/* Helper function: Write a string to a descriptor, keeping errno unchanged. 
   Returns 0 if success, errno error code if an error occurs. */
static inline int  wrs(const int fd, const char *s)
{
    /* Invalid descriptor? */
    if (fd == -1)
        return EBADF;

    /* Anything to actually write? */
    if (s && *s) {
        const int   saved_errno = errno;
        const char *z = s;
        ssize_t     n;
        int         err = 0;

        /* Use a loop to find end of s, since strlen() is not async-signal safe. */
        while (*z)
            z++;

        /* Write the string, ignoring EINTR, and allowing short writes. */
        while (s < z) {
            n = write(fd, s, (size_t)(z - s));
            if (n > 0)
                s += n;
            else
            if (n != -1) {
                /* This should never occur, so it's an I/O error. */
                err = EIO;
                break;
            } else
            if (errno != EINTR) {
                /* An actual error occurred. */
                err = errno;
                break;
            }
        }

        errno = saved_errno;
        return err;

    } else {
        /* Nothing to write. NULL s is silently ignored without error. */
        return 0;
    }
}

/* Signal handler. Just outputs a line to standard error. */
void catcher(int signum)
{
    switch (signum) {
    case SIGINT:
        wrs(STDERR_FILENO, "Caught INT signal.\n");
        return;
    default:
        wrs(STDERR_FILENO, "Caught a signal.\n");
        return;
    }
}

/* Helper function to install the signal handler. */
int install_catcher(const int signum)
{
    struct sigaction  act;

    memset(&act, 0, sizeof act);
    sigemptyset(&act.sa_mask);

    act.sa_handler = catcher;
    act.sa_flags = SA_RESTART;  /* Do not interrupt "slow" functions */
    if (sigaction(signum, &act, NULL) == -1)
        return -1;  /* Failed */

    return 0;
}

/* Helper function to remove embedded NUL characters and CRs and LFs,
   as well as leading and trailing whitespace.  Assumes data[size] is writable. */
size_t clean(char *data, size_t size)
{
    char *const  end = data + size;
    char        *src = data;
    char        *dst = data;

    /* Skip leading ASCII whitespace. */
    while (src < end && (*src == '\t' || *src == '\n' || *src == '\v' ||
                         *src == '\f' || *src == '\r' || *src == ' '))
        src++;

    /* Copy all but NUL, CR, and LF chars. */
    while (src < end)
        if (*src != '\0' && *src != '\n' && *src != '\r')
            *(dst++) = *(src++);
        else
            src++;

    /* Backtrack trailing ASCII whitespace. */
    while (dst > data && (dst[-1] == '\t' || dst[-1] == '\n' || dst[-1] == '\v' ||
                          dst[-1] == '\n' || dst[-1] == '\r' || dst[-1] == ' '))
        dst--;

    /* Mark end of string. */
    *dst = '\0';

    /* Return new length. */
    return (size_t)(dst - data);
}


int main(void)
{
    char   *line = NULL;
    size_t  size = 0;
    ssize_t len;

    if (install_catcher(SIGINT)) {
        fprintf(stderr, "Cannot install signal handler: %s.\n", strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    printf("Type Ctrl+D, 'exit', or 'quit' on an empty line to exit.\n");

    while (1) {
        len = getline(&line, &size, stdin);
        if (len < 0)
            break;

        clean(line, len);
        printf("Read %zd chars: %s\n", len, line);

        if (!strcmp(line, "exit") || !strcmp(line, "quit"))
            break;
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

在大多数POSIXy系统上，伪终端中的Ctrl + C也会清除当前行缓冲区，因此在以交互方式提供行的中间按下它会丢弃该行（数据未发送到进程）。

请注意，当您按Ctrl + C时，通常在伪终端中看到的^C是终端功能，由ECHO termios设置控制。 该设置还控制一般是否在终端上回显按键。

如果将signal(SIGINT, SIG_IGN)添加到catcher（），则在wrs（）行之后，只有第一个Ctrl + C会显示“捕获的INT信号”； 以下所有Ctrl + C组合键都将丢弃不完整的行。

因此，如果您输入，例如Foo Ctrl + C Bar Enter ，您将看到

Foo^CCaught INT signal.
Bar
Read 4 chars: Bar

要么

Foo^CBar
Read 4 chars: Bar

这取决于处理程序是否捕获了Ctrl + C生成的INT信号，还是忽略了该信号。

要退出，请在行首或Ctrl + C之后立即键入exit或quit 。

这里没有分段错误，因此，如果您的代码确实生成了一个分段错误，则一定是由于程序中的错误所致。

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进入thandler后，如何返回主循环执行？

信号传递会在执行信号处理程序的过程中中断执行。 然后，被中断的代码继续执行。 因此，对该问题的严格正确答案是从信号处理程序中返回 。

如果在安装了SA_RESTART标志的情况下安装了信号处理程序，则被中断的代码应继续进行，好像什么都没发生一样。 如果安装的信号处理程序没有该标志，则中断“慢速”系统调用可能会返回EINTR错误。

errno必须在信号处理程序中保持不变的原因-这是很多很多程序员忽略的错误-原因是，如果信号处理程序中的操作更改errno，并且信号处理程序在系统或C库之后立即被调用调用失败并显示错误代码，该代码看到的错误号将是错误的！ 当然，这是一种罕见的情况（对于每个系统或C库调用而言，发生这种情况的时间窗口很小），但这是可能发生的实际错误。 当确实发生这种情况时，正是这种Heisenbug导致开发人员扯开头发，赤身裸体地奔跑，并且通常变得比现在更疯狂。

还要注意，仅在安装信号处理程序失败的代码路径中使用stderr ，因为我想确保不要将I / O和POSIX低级I / O混合到标准错误中。