C語言進程間通信：sigaction 替代 signal 實現可靠信號處理

signal() 是早期 Unix 信號處理接口，語義不一致、不可移植、且存在競態條件（處理函數未就緒前信號到達）。POSIX 標準推薦使用 sigaction()：功能更強、語義明確、支持信號屏蔽集、可靠性更高。本文詳細對比兩者，並給出 sigaction 完整父子進程通信代碼。

signal vs sigaction 核心差異

sigaction 結構體詳解

struct sigaction {
    void     (*sa_handler)(int);           // 傳統處理函數
    void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t*, void*); // 擴展處理函數
    sigset_t   sa_mask;                    // 處理期間額外屏蔽的信號集
    int        sa_flags;                   // 行為標誌
    void     (*sa_restorer)(void);         // 已廢棄，忽略
};

• sa_handler 與 sa_sigaction 二擇一，由 SA_SIGINFO 標誌決定。
• sa_mask：調用處理函數前，自動將該集合內信號加入進程屏蔽集，處理完恢復，防止嵌套中斷。
• sa_flags 常用值：SA_RESTART（系統調用被中斷後自動重啟）、SA_SIGINFO（啟用擴展處理函數）、SA_NOCLDSTOP（子進程停止不產生 SIGCHLD）。

完整代碼：父進程發送 SIGALRM，子進程 sigaction 處理

#include 
#include 
#include 
#include 

void sig_receive(int signo) {
    printf("Received signal: %d\n", signo);
    printf("Signal processing in PID: %d\n", getpid());
}

int main() {
    pid_t pid, pid_res;
    int stat_value;
    struct sigaction act;

    // 1. 配置 sigaction
    act.sa_handler = sig_receive;   // 設置處理函數
    sigemptyset(&act.sa_mask);      // 屏蔽集為空
    act.sa_flags = 0;               // 無特殊標誌

    // 2. 註冊 SIGALRM
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1) {
        perror("sigaction");
        return 1;
    }

    // 3. 創建子進程
    pid = fork();
    if (pid < 0) {
        perror("fork");
        return 1;
    }

    if (pid > 0) {  // 父進程：發送信號
        printf("PID: %d -> Father sends signal\n", getpid());
        kill(pid, SIGALRM);
    } else {  // 子進程：接收信號（已繼承父進程的信號處理設置）
        printf("PID: %d -> Son waits for signal\n", getpid());
        // 子進程可在此處 pause() 等待信號，或繼續執行
    }

    // 4. 父進程等待子進程
    pid_res = wait(&stat_value);
    if (pid_res > 0) {
        printf("Son process finished: PID = %d\n", pid_res);
    }

    return 0;
}

運行結果

PID: 4468 -> Father sends signal
Received signal: 14
Signal processing in PID: 4469
PID: 4469 -> Son waits for signal
Son process finished: PID = 4469

關鍵點說明

1. 信號處理繼承：fork() 後，子進程繼承父進程的信號處理設置（包括 sigaction 註冊的處理函數）。
2. 原子註冊：sigaction 設置處理函數與屏蔽集是原子的，消除了 signal 的「設置後、生效前」窗口期競態。
3. 屏蔽集防嵌套：若在處理 SIGALRM 期間不想被 SIGINT 打斷，只需 sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT)。

總結

sigaction 是現代 C 程序唯一推薦的信號處理接口：

1. 結構體配置清晰分離：處理函數、屏蔽集、標誌位。
2. 支持擴展處理函數獲取 siginfo_t（發送進程 PID、用戶數據、錯誤碼等）。
3. 可移植、可靠、無競態，滿足高併發、實時系統嚴格要求。

棄用 signal()，擁抱 sigaction()，是編寫專業級 Linux/Unix 系統代碼的基本功。

1. 上一篇文章： Qt Widgets 桌面應用發布部署：windeployqt 一鍵自動化
2. 下一篇文章： Qt5 獲取本機網絡信息：IP、主機名、MAC、子網掩碼、廣播地址

關於C

C語言基礎模擬：不漲薪、不投資、不消費，軟工幾年買得起 200 萬年增 10% 的房

最悲觀假設：房價 200 萬年增 10%，軟工年薪固定 40

Windows 網絡編程入門：Winsock TCP/UDP 客戶端/服務端完整實現

網絡編程兩大模型 特性TCP (SOCK_STREAM)U

C語言遞迴與陣列：生成費波那契數列前 20 項

使用遞迴函式 fib(n) 計算費波那契數，並將前 20 項

C語言結構體完全指南：定義、指針、動態分配與鏈表實戰

一、結構體定義與變量聲明 1. 基本語法 struct S