C++:signalを使う

シグナルとは

プロセスに対して非同期に通知を送る仕組み。
ソフトウェアの割り込み機能。

強制終了、再起動、一時停止など

C++での使用

ライブラリ

csignal

signal()

signal(int signum, void (*handler)(int));

• signum: シグナル番号
• handler: 受信時に実行される関数

シグナルをキャッチすると関数が実行される。

signal()の挙動は環境依存な部分がある。
後述のsigaction()の使用が推奨されている

ハンドラ関数の制約

• void型
• int型の引数を持つ(この引数にはシグナル番号が格納される)

async-signal-safeな処理のみ使用できる。

使用例

#include <iostream>
#include <csignal>

void signal_handler(int signum){
  // 処理
}

int main() {
  std::signal(SIGINT, signal_handler);
  //...
  return 0;
}

sigaction()

sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

• signum: シグナル番号
• act: 新しく設定するシグナル動作
• oldact: 以前の設定を受け取る

act、oldactにはnullptrを設定できる。(前の設定を引き継ぐ)

signal()よりも詳細な制御が可能な関数。(推奨)
またsignal()同様、async-signal-safeな処理のみ使用できる。

struct sigaction

struct sigaction {
    void     (*sa_handler)(int);
    void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t*, void*);
    sigset_t   sa_mask;
    int        sa_flags;
};

sa_handler()

void (*sa_handler)(int);

通常のシグナルハンドラ。
signal()のハンドラ関数と同じ。

sa_sigaction()

void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t*, void*);

拡張のシグナルハンドラ。
sa_flagsにSA_SIGINFOを指定した場合に使用される。

• 第一引数: シグナル番号
• siginfo_t*: 送信元PID、シグナルの原因など
• 第三引数: ユーザーコンテキスト

sa_mask

sigset_t sa_mask;

ハンドラ実行中にブロックするシグナル集合を指定する。

sigemptyset(&act.sa_mask);
sigaddset(&act.sa_mask, signum);

ハンドラ実行中signumが無効化される。

sa_flags

int sa_flags;

シグナル処理のオプションを指定する。

主に

• SA_RESTART
  シグナルで中断されたシステムコールを自動再開する
• SA_SIGINFO
sa_sigactionを使用する
• SA_NODEFER
  自分自身のシグナルをブロックしない(デフォルトではブロックされる)

使用例

#include <csignal>
#include <cstring>

void handler(int sig) {
    // 処理
}

int main() {
    struct sigaction act;
    std::memset(&act, 0, sizeof(act));// 未初期化フィールドによる未定義動作を防ぐため

    act.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;

    sigaction(SIGINT, &act, nullptr);
}

raise()

raise(int signum);

• signum: シグナル番号

シグナルを意図的に送信する。

使用例

#include <csignal>

int main() {
  std::raise(SIGINT);
}