"message": "不允许使用不完整的类类型 \"struct sigaction\"",

这个错误消息通常表示在代码中使用了不完整的结构体类型 "struct sigaction"。完整的结构体类型定义通常包含所需的所有成员变量和字段。如果在使用该结构体之前未正确定义或声明它，编译器会报告此错误。

要解决此问题，您需要确保在使用 "struct sigaction" 之前已经包含了正确的头文件或进行了正确的声明。请检查您的代码中是否缺少了必要的头文件或结构体声明。

相关问题

用sigaction和sigqueue模拟不可靠信号的丢失

在C语言中，`sigaction` 和 `sigqueue` 是两个用于处理信号（signal）的重要功能。通常情况下，操作系统会在捕获到预定义的信号时执行相应的动作，比如终止进程或调用某个信号处理器函数。然而，有时候我们需要模拟信号的丢失，即让信号不会立即被处理，这可以通过以下步骤实现：

1. **使用 sigaction() 替换默认行为**:
`sigaction()` 函数用来设置信号的行为，包括替换默认的处理器函数。你可以设置一个新的处理器函数（如果希望手动处理信号），或者设置为SIG_IGN（忽略该信号）或SIG_DFL（恢复默认处理器）。

struct sigaction new_action;
memset(&new_action, 0, sizeof(new_action)); // 初始化结构
new_action.sa_handler = SIG_IGN; // 或者设置为忽略 SIG_IGN

if (sigaction(SIGUSR1, &new_action, NULL) == -1) {
    perror("Failed to set signal action");
}

这里我们设置了SIGUSR1信号为忽略，使其暂时不被处理。

2. **使用 sigqueue() 发送信号**:
`sigqueue()` 函数可以在进程中发送自定义信号，同时传递额外的数据。即使信号被忽略，数据仍然会被发送。

#include <sys/times.h> // 包含时间戳类型 for sigqueue
#define MSG_SIZE 10

char msg[MSG_SIZE] = "Signal message"; // 消息内容
int signum = SIGUSR1;

// 如果信号队列失败，返回值将是负数
if (sigqueue(pid, signum, (void*)msg) == -1) {
    perror("Failed to send signal");
}

这里的 `pid` 是要发送信号的目标进程ID。

3. **模拟信号丢失**:
由于信号被忽略，程序会继续运行，直到你选择在适当的时候恢复处理或检查信号队列中的消息。你可以定期检查 `msg` 变量是否已经被改变，以确认信号是否已到达但未被处理。

请注意，这种方式并不保证信号一定会丢失，因为系统可能会在合适的时间点重新安排处理信号。但是，对于某些应用场景，如测试系统稳定性或进行某种形式的消息传递，这种模拟可能很有用。

9、进程间通讯：（1）管道/无名管道（2）信号（3）共享内存（4）消息队列（5）信号量（6）socket注意：临界区则是一种概念，指的是访问公共资源的程序片段，并不是一种通信方式。

### 进程间通信方法概述

Linux 提供了多种进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）的方式，每种方式都有其特点和适用场景。以下是这些方法的区别与用法：

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#### **1. 管道 (Pipe)**
管道是一种简单的单向通信机制，适用于具有亲缘关系的进程之间（通常是父子进程）。匿名管道仅限于同一台机器上的两个相关联的进程使用。

- 特点：
- 单工模式（即只能在一个方向上传输数据）。
- 数据流大小有限制，通常由操作系统设定缓冲区大小。
- 不支持随机访问，只允许顺序读写。

- 使用场景：
- 子进程继承父进程的标准输入/输出描述符时常用。

- 实现示例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    pid_t cpid;
    char buf;

    if (pipe(pipefd) == -1) { perror("pipe"); return 1; }

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) { perror("fork"); return 1; }

    if (cpid == 0) { // Child writes to the pipe
        close(pipefd[0]);
        write(pipefd[1], "Hello", 6);
        close(pipefd[1]);
        _exit(0);
    } else {         // Parent reads from the pipe
        close(pipefd[1]);
        read(pipefd[0], &buf, sizeof(buf));
        printf("%c\n", buf);
        close(pipefd[0]);
        wait(NULL); // Wait for child process to finish
    }
}

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#### **2. 命名管道 (Named Pipe/FIFO)**
命名管道类似于匿名管道，但它可以在不相关的进程中使用，并通过文件系统中的路径名来标识。

- 特点：
- 支持无关进程之间的通信。
- 需要在文件系统中创建一个特殊的 FIFO 文件作为入口点。

- 使用场景：
- 当多个无亲缘关系的进程需要相互通信时。

- 实现示例：

mkfifo my_fifo
echo "Message" > my_fifo &
cat my_fifo

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#### **3. 信号 (Signal)**
信号是一种轻量级的通知机制，用于在不同进程之间传递事件信息。

- 特点：
- 只能携带少量的信息（如信号编号）。
- 主要用于通知目的而非大量数据交换。

- 使用场景：
- 中断程序运行、终止进程或触发某些行为。

- 实现示例：

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

void handler(int sig) {
    printf("Caught signal %d\n", sig);
}

int main() {
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;

    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) { perror("sigaction"); exit(1); }

    while (1) pause(); // Wait for signals indefinitely.
}

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#### **4. 共享内存 (Shared Memory)**
共享内存允许多个进程直接访问同一个物理内存区域，从而实现高效的进程间通信。

- 牂点：
- 是最快的一种 IPC 方式之一。
- 要求开发者自行管理同步问题（如互斥锁等），以防止竞态条件。

- 使用场景：
- 大规模数据传输需求下优先考虑。

- 实现示例：

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>

int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 1024, IPC_CREAT | 0666);
if (shmid == -1) { perror("shmget"); return 1; }

char *data = shmat(shmid, NULL, 0);
strcpy(data, "Hello Shared Memory");
printf("%s\n", data);

shmdt(data);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

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#### **5. 消息队列 (Message Queue)**
消息队列为进程提供了可靠的消息传递服务，适合复杂的应用环境。

- 特点：
- 每条消息附带类型字段，便于分类处理。
- 对消息长度有一定限制，可能影响性能。

- 使用场景：
- 应用层协议设计或分布式系统的组件交互。

- 实现示例：

#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>

struct msg_buffer {
    long mtype;
    char mtext[100];
} message;

int msqid = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
message.mtype = 1;
strcpy(message.mtext, "Hello Message Queue");

msgsnd(msqid, &message, sizeof(message), 0);
msgrcv(msqid, &message, sizeof(message), 1, 0);
printf("%s\n", message.mtext);

msgctl(msqid, IPC_RMID, NULL);

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#### **6. 信号量 (Semaphore)**
信号量主要用于协调多个进程对公共资源的竞争访问。

- 特点：
- 提供计数器功能，可用于加锁解锁操作。
- 自身并不存储实际数据，而是辅助其他 IPC 方法完成同步任务。

- 使用场景：
- 控制临界资源的并发访问。

- 实现示例：

#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>

sem_t sem;
sem_init(&sem, 0, 1);

sem_wait(&sem);     // Enter critical section
// Critical code here...
sem_post(&sem);    // Exit critical section

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#### **7. Socket**
Socket 是一种网络编程接口，不仅支持本地进程间通信，还扩展至跨主机通信。

- 特点：
- 功能强大，可跨越网络边界工作。
- 开销较大，相较于其他 IPC 方法速度较慢。

- 使用场景：
- 客户端服务器架构下的远程调用。

- 实现示例：

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 9999))
server_socket.listen()

client_socket, addr = server_socket.accept()
print(f'Connected by {addr}')
client_socket.sendall(b'Hello Client')
client_socket.close()

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### 总结对比表

| 方法 | 是否跨主机 | 同步能力 | 数据容量限制 | 易用性 |
|---------------|------------------|---------------|----------------|--------|
| 管道 | 局部 | 较弱 | 小 | 高 |
| 命名管道 | 局部 | 较弱 | 小 | 中 |
| 信号 | 局部 | 很弱 | 极少 | 高 |
| 共享内存 | 局部 | 强 | 大 | 中 |
| 消息队列 | 局部 | 中等 | 中等 | 中 |
| 信号量 | 局部 | 强 | 无 | 中 |
| Socket | 跨主机 | 强 | 大 | 低 |

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