在计算机系统中，信号可以分为 异步信号 和 同步信号，它们的产生和处理方式不同。

1. 异步信号

异步信号是由外部事件或系统异步触发的信号，它与进程的当前执行状态无关，可以在程序执行的任何时间到达。

特点：

• 来源：通常来自于外部的异步事件，如用户输入、硬件中断、系统命令等。
• 例子
• SIGINT：用户在终端按下 Ctrl+C 产生。
• SIGTERM：系统管理员或程序通过 kill 命令发送，用于请求进程终止。
• SIGALRM：定时器超时。
• SIGUSR1/SIGUSR2：用户自定义信号，用于在进程间通信。

处理方式：

• 异步信号可以在程序执行过程中随时打断当前执行的代码，转而执行信号处理函数。
• 通常需要通过 signal 或 sigaction 函数注册信号处理函数。

#include 
#include 
#include 

void handle_sigint(int sig) {
    printf("Received SIGINT (Ctrl+C), handling it.\n");
}

int main() {
    // 注册 SIGINT 信号处理函数
    signal(SIGINT, handle_sigint);

    while (1) {
        printf("Running...\n");
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

2. 同步信号

同步信号是由进程自身的执行行为触发的信号，通常是在进程执行某些非法操作或特殊指令时产生的。这些信号与进程的执行状态紧密相关。

特点：

• 来源：通常由程序的执行错误或特定指令触发，如非法访问内存、算术错误等。
• 例子
• SIGSEGV：非法内存访问（段错误）。
• SIGFPE：算术错误，如除零操作。
• SIGABRT：程序调用 abort 产生，用于异常终止。
• SIGILL：非法指令。

处理方式：

• 同步信号通常需要特别处理，尤其是错误信号（如 SIGSEGV），可以通过注册信号处理函数来捕获这些错误并进行适当的处理。

#include 
#include 
#include 

void handle_sigsegv(int sig) {
    printf("Received SIGSEGV, invalid memory access!\n");
    exit(1);  // 退出程序
}

int main() {
    signal(SIGSEGV, handle_sigsegv);  // 注册 SIGSEGV 信号处理函数

    int* ptr = NULL;
    *ptr = 42;  // 触发 SIGSEGV

    return 0;
}

3. 异步信号 vs 同步信号

4. 总结

• 异步信号：外部事件触发，不依赖于程序的执行状态，通常用于处理外部中断或用户操作。
• 同步信号：程序内部触发，与当前执行状态密切相关，通常用于处理程序错误或特殊操作。

信号机制为进程提供了一种异步处理事件的手段，但也带来了复杂性，尤其是在多线程环境中，需要特别注意信号的处理顺序和线程安全。