sigsetjmp & siglongjmp

本文介绍sigsetjmp和siglongjmp函数在信号处理程序中的应用,避免使用setjmp和longjmp。通过具体代码示例展示了如何在信号处理函数中安全地实现非局部跳转。

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sigsetjmp和siglongjmp用于在信号处理程序中进行非局部跳,而不应该使用setjmp和longjmp

函数原型:

NAME
       setjmp, sigsetjmp - save stack context for non-local goto

SYNOPSIS
       #include <setjmp.h>

       int setjmp(jmp_buf env);
       int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savesigs);

NAME
       longjmp, siglongjmp - non-local jump to a saved stack context

SYNOPSIS
       #include <setjmp.h>

       void longjmp(jmp_buf env, int val);
       void siglongjmp(sigjmp_buf env, int val);


#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <setjmp.h>
#include <time.h>

extern int errno;

static void pr_mask(const char *ident)
{
    sigset_t sigset;
    int errno_save;
    
    errno_save = errno;
    struct sigaction oact;

    if(sigprocmask(0, NULL, &sigset) < 0)
    {   
        perror("sigprocmask");
        return;
    }   

    printf("%s", ident);
    if(sigismember(&sigset, SIGINT))
        printf("SIGINT ");
    if(sigismember(&sigset, SIGQUIT))
        printf("SIGQUIT ");
    if(sigismember(&sigset, SIGUSR1))
        printf("SIGUSR1 ");
    if(sigismember(&sigset, SIGALRM))
        printf("SIGALRM ");
    printf("\n");

    errno = errno_save; 
}

static void sig_usr1(int), sig_alrm(int);
static sigjmp_buf jmpbuf;
static volatile sig_atomic_t canjump;

int main(int argc, char **argv)
{
    if(signal(SIGUSR1, sig_usr1) == SIG_ERR)
        perror("SIGUSR1");
    if(signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
        perror("SIGALRM");
    pr_mask("starting main: ");

    if(sigsetjmp(jmpbuf, 0))
    {
        pr_mask("ending main: ");
        return -1;
    }

    canjump = 1;

    while(1)
    {
        pause();
    }

    return 0;
}

static void sig_usr1(int signo)
{
    time_t starttime;
    if(canjump == 0)
    {
        return;
    }

    pr_mask("staring sig_usr1: ");

    alarm(3);

    starttime = time(NULL);

    while(1)
    {
        if(time(NULL) > starttime + 5)
            break;
    }

    pr_mask("finish sig_usr1: ");

    canjump = 0;

    siglongjmp(jmpbuf, 1);
}

static void sig_alrm(int signo)
{
    pr_mask("in sig_alrm: ");
}


### 使用 `setjmp` 和 `siglongjmp` 的注意事项 在C编程中,`setjmp` 函数用于保存程序当前的执行环境到一个特定的位置,而 `siglongjmp` 则用来恢复之前由 `setjmp` 保存下来的环境状态并继续执行。当涉及到信号处理时,推荐使用 `sigsetjmp` 而不是普通的 `setjmp` 来配合 `siglongjmp` 进行非局部跳转操作[^1]。 这是因为标准库中的 `setjmp` 可能不会保留关于阻塞或未决信号的信息,在某些情况下这可能会导致不可预测的行为;相反,`sigsetjmp` 提供了一个标志参数来控制是否要保存这些额外的状态信息,从而使得与 `siglongjmp` 结合更加安全可靠[^2]。 下面是一个简单的例子展示如何正确地将两者结合起来: ```c #include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;setjmp.h&gt; #include &lt;signal.h&gt; static jmp_buf env; void handler(int signum){ printf(&quot;Caught signal %d\n&quot;,signum); siglongjmp(env, 1); // 非本地返回至调用sigsetjmp处 } int main(){ struct sigaction sa; sa.sa_handler = &amp;handler; sigemptyset(&amp;sa.sa_mask); sa.sa_flags = SA_RESTART; if (sigaction(SIGINT,&amp;sa,NULL) == -1){ perror(&quot;Error setting signal action&quot;); return 1; } int ret_val=sigsetjmp(env, 1); if(ret_val==0){ puts(&quot;Press Ctrl+C to trigger the jump...&quot;); while(1){} /* Infinite loop until SIGINT is caught */ }else{ puts(&quot;Returned from longjump!&quot;); } } ``` 在这个实例里,通过设置SIGINT(通常是Ctrl+C触发)的动作指向自定义处理器函数,并在此函数内部调用了 `siglongjmp()` 。如果一切正常,则按下Ctrl+C之后会跳出无限循环回到最初调用 `sigsetjmp()` 后面的地方继续往下走。
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