C++面试题：Linux系统信号详解
在C++面试中，理解Linux信号机制是考察系统编程能力的关键点之一。
信号（Signal）是Linux中进程间通信的异步通知机制，用于处理突发事件（如中断、异常或强制终止）。
以下是Linux系统常见信号的分类、含义及典型应用场景，基于最新POSIX标准和常见实现整理。信号分为普通信号（编号1-31）和实时信号（32-64），本文重点介绍31个普通信号。
一、信号核心概念
- 信号本质：软中断，由内核、用户或其他进程发送，通知目标进程状态变化（如终端断开、内存错误等）
- 处理方式：
- 默认动作：终止进程（Term）、生成核心转储（Core）、忽略（Ignore）、停止（Stop）或继续（Continue）
- 自定义处理：通过
signal()或sigaction()注册处理函数，但SIGKILL和SIGSTOP不可被捕获、阻塞或忽略
- 查看命令：终端执行
kill -l可列出所有信号
二、常见Linux信号列表（精选15个关键信号）
以下是面试中最常涉及的信号，包括编号、名称、触发原因及默认动作：
| 编号 | 信号名称 | 触发原因 | 默认动作 |
|---|---|---|---|
| 1 | SIGHUP | 终端挂断（如SSH断开）、守护进程重载配置（如Nginx刷新） | 终止进程 |
| 2 | SIGINT | 用户输入Ctrl+C中断前台进程 | 终止进程 |
| 3 | SIGQUIT | 用户输入Ctrl+\退出进程 | 终止并生成core |
| 4 | SIGILL | 执行非法指令（如CPU不支持的指令） | 终止并生成core |
| 6 | SIGABRT | 调用abort()函数或断言失败 | 终止并生成core |
| 8 | SIGFPE | 算术错误（如除零、浮点溢出） | 终止并生成core |
| 9 | SIGKILL | kill -9强制终止进程（不可捕获） | 立即终止 |
| 11 | SIGSEGV | 非法内存访问（如空指针解引用、缓冲区溢出） | 终止并生成core |
| 13 | SIGPIPE | 向无读端的管道写入数据（如网络连接断开后继续写） | 终止进程 |
| 14 | SIGALRM | 定时器到期（由alarm()或setitimer()设置） | 终止进程 |
| 15 | SIGTERM | 默认终止信号（kill命令不加参数时发送），允许进程清理资源 | 终止进程 |
| 17 | SIGCHLD | 子进程终止或停止时通知父进程 | 忽略 |
| 18 | SIGCONT | 恢复被暂停的进程（如fg命令） | 继续执行 |
| 19 | SIGSTOP | 暂停进程（不可捕获，Ctrl+Z触发SIGTSTP） | 停止进程 |
| 20 | SIGTSTP | 终端暂停信号（Ctrl+Z） | 停止进程 |
注：
- 生成core文件：用于调试，记录进程崩溃时的内存状态（需系统配置允许）
- 不可靠信号：编号1-31的信号可能丢失（如连续发送时），而实时信号（32+）支持排队
三、信号在C++中的处理
在C++系统编程中，需掌握信号处理函数：
- 注册信号处理：
#include <csignal>
void handler(int sig) { /* 自定义逻辑 */ }
signal(SIGINT, handler); // 捕获SIGINT- 发送信号：
- 终端：
kill -<信号编号> <PID> - 代码：
kill(<PID>, SIGTERM)或raise(SIGABRT)（向自身发送）
- 终端：
- 注意事项：
- 信号处理函数应避免复杂操作（如调用非异步安全函数），否则可能引发重入问题。
- 多线程中信号处理需谨慎，建议使用
pthread_sigmask屏蔽信号
四、面试常见问题扩展
-
SIGKILLvsSIGTERM：SIGTERM允许进程优雅退出（可自定义清理）；SIGKILL强制终止（内核直接回收资源）
- 信号屏蔽：
- 使用
sigprocmask阻塞信号（如防止SIGINT中断关键代码），sigpending检查未决信号
- 使用
- 实际应用场景：
- 服务器：
SIGHUP重载配置，SIGCHLD回收子进程资源。 - 调试：
SIGSEGV定位内存错误，SIGTRAP（5）配合断点调试
- 服务器：
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