Xử lý tín hiệu (Signal Handling) trong C++

Tuấn Phong

Tín hiệu (Signal) là các ngắt (interrupt) được phân phối tới một tiến trình xử lý bởi hệ điều hành mà có thể kết thúc một chương trình. Bạn có thể tạo các ngắt bằng việc nhấn CTRL+C trên hệ thống UNIX, LINUX, Mac OS hoặc Windows.

Có các signal mà không thể bị bắt bởi chương trình, nhưng cũng có signal mà bạn có thể bắt trong chương trình của bạn, và có thể thực hiện các hành động thích hợp dựa trên signal đó. Những signal này được định nghĩa trong Header file của C++ là <csignal>.

Signal	Miêu tả
SIGABRT	Sự kết thúc bất thường của chương trình, ví dụ một lời gọi tới abort
SIGFPE	Một hoạt động số học không đúng, ví dụ như chia cho số 0 hoặc một hoạt động làm tràn luồng (overflow)
SIGILL	Sự phát hiện một chỉ lệnh không hợp lệ
SIGINT	Nhận một tín hiệu tương tác
SIGSEGV	Một truy cập không hợp lệ tới storage
SIGTERM	Một yêu cầu kết thúc được gửi tới chương trình

Hàm signal() trong C++

Thư viện xử lý tín hiệu trong C++ cung cấp hàm signal để bẫy các sự kiện không được mong đợi. Dưới đây là cú pháp của hàm signal() trong C++:

void (*signal (int sig, void (*func)(int)))(int);

Hàm này nhận hai tham số: tham số đầu tiên là một số nguyên mà biểu diễn số hiệu tín hiệu (signal number) và tham số thứ hai là một con trỏ tới hàm xử lý tín hiệu.

Bây giờ, viết một chương trình C++ đơn giản để bắt tín hiệu SIGINT bởi sử dụng hàm signal() trong C++. Bất cứ tín hiệu nào bạn muốn bắt trong chương trình, bạn phải ghi tín hiệu đó bởi sử dụng hàm signal và liên kết nó với một Signal Handler. Bạn xét ví dụ:

#include <iostream> 
#include <csignal> 

using namespace std; 

void signalHandler( int tinhieuso ) 
{ 
    cout << "Tin hieu ngung chuong trinh (" << tinhieuso << ") da duoc nhan.\n"; 
    // ket thuc chuong trinh 
   exit(tinhieuso); 
} 

int main () 
{ 
    // dang ky tin hieu SIGINT va Signal Handler 
    signal(SIGINT, signalHandler); 
    while(1){ 
        cout << "Going to sleep...." << endl; 
    } 
return 0; 
}

Biên dịch và chạy chương trình C++ trên sẽ cho kết quả sau:

Hàm signal() trong C++

Bây giờ, nhấn CTRL+C để ngắt chương trình và bạn sẽ thấy rằng chương trình sẽ bắt tín hiệu này và sẽ in cái gì đó như sau:

Going to sleep.... 
Going to sleep.... 
Going to sleep.... 
Tin hieu ngung chuong trinh (2) da duoc nhan.

Hàm raise() trong C++

Bạn có thể tạo các tín hiệu bởi hàm raise() trong C++, mà nhận một số integer biểu diễn signal number như một tham số và có cú pháp như sau:

int raise (signal sig);

Ở đây, sig là signal number để gửi bất kỳ loại tín hiệu nào: SIGINT, SIGABRT, SIGFPE, SIGILL, SIGSEGV, SIGTERM, SIGHUP. Dưới đây là ví dụ tạo một tín hiệu nội tại bởi sử dụng hàm raise() trong C++, như sau:

#include <iostream> 
#include <csignal> 

using namespace std; 

void signalHandler( int tinhieuso ) 
{ 
    cout << "Tin hieu ngung chuong trinh (" << tinhieuso << ") da duoc nhan.\n"; 
    // ket thuc chuong trinh 
    exit(tinhieuso); 
} 
int main () 
{ 
    int i = 0; 
    // dang ky tin hieu SIGINT va Signal Handler 
    signal(SIGINT, signalHandler); 
    while(++i){ 
       cout << "Going to sleep ... (Met Wa roi!!!)" << endl; 
       if( i == 7 ){ 
          raise( SIGINT); 
       } 
    } 
return 0;
}

Biên dịch và chạy chương trình C++ trên sẽ cho kết quả sau:

Hàm raise() trong C++