Linux线程编程：信号处理的同步与异步探讨

"本文主要探讨了Linux线程编程中的信号处理，包括进程与信号的概念、线程间的信号处理差异、以及如何使用sigwait()、signal()和sigaction()函数进行同步和异步信号处理。文章还提到了信号的产生、递送、未决状态以及信号屏蔽字等核心概念，并通过示例代码展示了实际编程中的应用和注意事项。" 在Linux系统中，信号是一种异步通信机制，用于通知进程发生了特定的事件，比如硬件异常、软件条件触发或用户手动发送。信号可以由内核生成，也可以由其他进程通过kill()或raise()函数发送。当信号产生后，它会被标记为未决状态，并在适当的时候被递送给进程。 在多线程环境中，信号处理变得复杂，因为线程间共享内存可能导致多个线程同时尝试处理同一个信号。线程可以使用不同的方法来处理信号：通过调用sigwait()函数，线程可以同步地等待特定信号的到来，这种方式确保只有一个线程处理信号；而使用signal()或sigaction()注册的信号处理函数则会在信号发生时异步地被调用，可能会涉及到线程安全问题。 信号处理函数的注册是通过signal()或sigaction()完成的。signal()函数较简单，但不支持保存和恢复信号处理上下文，而sigaction()则提供了更丰富的功能，允许设置信号处理行为、传递额外信息，并可以选择是否恢复默认处理方式。 信号的处理策略包括忽略信号、执行系统默认动作（如终止进程）或调用用户定义的处理函数。进程可以通过sigprocmask()函数改变信号屏蔽字，阻塞或解除阻塞信号。未决信号会存储在一个队列中，当进程有机会处理信号时，内核会检查这个队列并执行相应的操作。 在多线程编程中，需要注意线程间的信号协调。例如，如果一个线程正在阻塞一个信号，其他线程可能需要避免在这个时刻发送相同的信号，以免导致混乱。此外，线程安全的信号处理意味着处理函数必须考虑与其他线程共享的数据访问，可能需要使用互斥锁或其他同步原语来防止竞态条件。 文章通过示例代码展示了如何在实际编程中处理这些问题，演示了如何使用上述函数和概念来构建可靠的多线程信号处理程序。这包括如何使用sigwait()来等待特定信号，以及如何使用signal()和sigaction()注册处理函数来捕获异步信号，从而帮助读者理解在Linux线程编程中如何有效地管理和响应信号。