Linux 下利用信号机制实现进程通信

1、登录 root 用户：

su - root
# 输入密码即可
​

2、准备环境

确保你的 CentOS 系统已安装 GCC 编译器：

‍sudo yum install gcc -y
​

如果无法连接到官方镜像站点 (mirrorlist.centos.org)，通常是由于 网络连接问题 或 DNS 解析失败 导致的
修改镜像源
(1) 备份原有 repo 文件

sudo mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.backup
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(2) 下载阿里云镜像源

sudo curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
​

(3) 清理缓存并更新

sudo yum clean all
sudo yum makecache
sudo yum update
​

3、创建并编辑源代码文件

使用 vi 或 nano 创建 C 程序文件：

vi signal_comm.c
​

按 i 进入编辑模式，粘贴下面的完整代码，然后按 ESC 输入 :wq 保存退出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>

pid_t child_pid;

// 子进程的信号处理函数
void child_signal_handler(int sig) {
    if (sig == SIGUSR1) {
        printf("Bye.World!\n");
        exit(0);
    }
}

// 子进程函数
void child_process() {
    // 设置信号处理函数
    signal(SIGUSR1, child_signal_handler);
  
    while (1) {
        printf("I am Child Process, alive!\n");
        sleep(2);
    }
}

int main() {
    // 创建子进程
    child_pid = fork();
  
    if (child_pid < 0) {
        perror("fork failed");
        exit(1);
    }
  
    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        child_process();
    } else {
        // 父进程代码
        char answer;
    
        while (1) {
            printf("To terminate Child Process. Yes or No?\n");
            scanf(" %c", &answer);  // 注意空格，跳过空白字符
        
            if (answer == 'Y' || answer == 'y') {
                // 发送SIGUSR1信号给子进程
                kill(child_pid, SIGUSR1);
                break;
            } else if (answer == 'N' || answer == 'n') {
                sleep(2);  // 延迟2秒
            } else {
                printf("Please answer Y or N.\n");
            }
        }
    
        // 等待子进程结束
        wait(NULL);
        printf("Child process has been terminated.\n");
    }
  
    return 0;
}
​

程序说明
信号处理：

子进程使用signal(SIGUSR1, child_signal_handler)注册了SIGUSR1信号的处理函数

当收到SIGUSR1信号时，会打印"Bye.World!"并退出

子进程行为：

进入无限循环，每2秒打印一次"I am Child Process, alive!"

收到SIGUSR1信号后执行信号处理函数并退出

父进程行为：

询问用户是否终止子进程

如果回答'N'，等待2秒后再次询问

如果回答'Y'，向子进程发送SIGUSR1信号

使用wait(NULL)等待子进程结束

关键函数：

fork() - 创建子进程

signal() - 注册信号处理函数

kill() - 向指定进程发送信号

wait() - 等待子进程结束

编译和运行
将代码保存为signal_comm.c

编译：gcc signal_comm.c -o signal_comm

运行：./signal_comm

注意事项
SIGUSR1是用户自定义信号，编号为10

使用kill()发送信号需要知道目标进程的PID

信号处理函数应尽量简单，避免使用不可重入函数

父进程使用wait()避免产生僵尸进程
​

4、编译程序

gcc signal_comm.c -o signal_comm
​

成功后会生成可执行文件 signal_comm。

5、运行程序

./signal_comm
​

6、操作示例

程序运行后你会看到

I am Child Process, alive!
To terminate Child Process. Yes or No?
​

输入 N 然后回车：子进程会继续每2秒输出状态

输入 Y 然后回车：会看到子进程输出 Bye.World! 然后退出
​

7、验证进程通信

可以打开另一个终端窗口，用 ps 命令观察进程状态：

ps aux | grep signal_comm
​

发送信号测试（不推荐手动操作，程序已自动处理）：

kill -SIGUSR1 [子进程PID]
​

8、可能遇到的问题及解决

问题 1：编译错误‘’signal.h not found’‘

sudo yum install glibc-headers
​

问题 2：权限不足

chmod +x signal_comm
​

问题 3：程序无法终止
强制结束：

pkill signal_comm
​

关键点说明
信号机制：

SIGUSR1 是用户自定义信号（编号 10）

使用 kill() 发送信号需要知道目标 PID

进程管理：

父进程通过 wait() 回收子进程资源

用 ps 命令可以查看运行状态

CentOS 特性：

默认已安装基础开发工具

信号行为符合 POSIX 标准