信号处理程序不会看到全局变量

Question

问题是：这个程序应该从标准输入接收输入并计算插入的字节数； SIGUSR1 信号将停止主程序并在文件标准错误上打印当我发送 SIGUSR1 时复制了多少字节。

这就是我的老师希望我这样做的方式：在一个终端运行

cat /dev/zero | ./cpinout | cat >/dev/null

同时从第二个终端发送信号

kill -USR1 xxxx

其中 xxxx 是 cpinout 的 pid。

我更新了之前的代码：

/* cpinout.c */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

#define BUF_SIZE 1024   

volatile sig_atomic_t countbyte = 0;
volatile sig_atomic_t sigcount = 0;

/* my_handler: gestore di signal */
static void sighandler(int signum) {
    if(sigcount != 0)
        fprintf(stderr, "Interrupted after %d byte.\n", sigcount);
    sigcount = countbyte;    
}

int main(void) {
  
    int c;
    char buffer[BUF_SIZE];
    struct sigaction action;

    sigemptyset(&action.sa_mask);
    action.sa_flags = 0;
    action.sa_handler = sighandler;
    if(sigaction(SIGUSR1, &action, NULL) == -1) {
        fprintf(stderr, "sigusr: sigaction\n");
        exit(1);
    }
    while( c=getc(stdin) != EOF ) {
        countbyte++;
        fputc(c, stdout);
    }
    return(0);
}

Answer 1

根据 C89 和 POSIX 7 标准，信号只能写入 volatile sig_atomic_t 变量：

如果信号处理程序引用除 errno [Option End] 以外的任何对象 [CX] [Option Start] 且具有静态存储持续时间，而不是通过将值分配给声明为 volatile sig_atomic_t 的对象，则行为未定义

实现通常提供更多，但我怀疑使用非易失性全局变量或 printf 是您提供的。

Answer 2

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编辑

在您提到的 cmets 中，您将命令运行为：

cat /dev/zero | ./namefile | cat >/dev/null

行为实际上很好。 /dev/zero 是无穷无尽的零流，正在发送到程序。所以它会很快地把它们计算出来。当你打断它时，它会停止，你会得到一个很大的数字。

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问题可能与在更新全局变量时可能调用信号处理程序有关（如果这需要多条指令）。但是，GNU 文档声明可以安全地假设 int 在 POSIX 系统上始终是原子的。

我能想到的唯一另一种可能性是你在循环中调用fputc，在处理程序中使用printf（但是如果没有被调用，在处理程序中调用printf应该是安全的由程序）。尝试从循环中删除fputc，看看它是否可以解决问题。

编辑：

这似乎可以解释问题。这与可以从信号处理程序中安全调用的函数类型有关：

如果函数使用静态数据结构，它们也可以是不可重入的 用于他们的内部簿记。最明显的例子 函数是 stdio 库的成员（printf()、scanf()、 等等），它会更新缓冲 I/O 的内部数据结构。 因此，当在信号处理程序中使用 printf() 时，我们可以 有时会看到奇怪的输出——甚至是程序崩溃或数据 损坏——如果处理程序在中间中断主程序 执行对 printf() 或另一个 stdio 函数的调用。 （Linux 编程接口）

您的程序正在中断一个 stdio 函数，这似乎非常适合。

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这是另一种方法：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>

int countbyte = 0;  // for main program
int sigcount = 0;   // for signal handler

/* my_handler: signal handler */
static void sighandler(int signum)
{
   sigcount = countbyte;
}

int main(void)
{ 
   int c;
   struct sigaction sigact;

   sigemptyset(&sigact.sa_mask);
   sigact.sa_flags = 0;
   sigact.sa_handler = sighandler;
   sigaction(SIGUSR1, &sigact, NULL);
   while ((c = getc(stdin)) != EOF) {
      countbyte++;
      fputc(c, stdout);
   }
   if (sigcount != 0) {
      printf("Interrupted after %d bytes\n", sigcount);
   }

   return 0;
}