引言
在日常的开发工作中，作为程序员的我们经常会遇到需要长时间运行的后台服务或守护进程。你是否遇到过这样的情况：你精心编写了一个服务器程序，正在处理关键数据，却因为不小心误触了终端上的 Ctrl+C，导致程序瞬间终止，所有未保存的状态瞬间化为乌有？这种经历无疑是令人沮丧的。
在这篇文章中，我们将深入探讨一个有趣且实用的 C 语言编程技巧：如何编写一个即使按下 Ctrl+C 也不会终止的程序。我们将一起揭开操作系统信号处理的神秘面纱，了解 Linux/Unix 环境下进程管理的底层机制。通过实际代码示例，你将学会如何捕获并“驯服”那些原本旨在杀掉进程的信号，从而让你的程序更加健壮和可控。
理解 Ctrl+C 与信号机制
要实现这个目标，我们首先需要理解“按下 Ctrl+C”在操作系统中到底发生了什么。
在 Unix 或 Linux 系统中，Ctrl+C 并不是直接“杀掉”程序，而是向当前在前台运行的进程组发送一个特定的信号——SIGINT（Signal Interrupt）。默认情况下，大多数程序对这个信号的默认处理动作是终止运行。
然而，C 标准库为我们提供了强大的工具来改变这一默认行为。我们可以通过信号处理机制，告诉操作系统：“当 SIGINT 信号到来时，不要杀掉我，而是执行我指定的这段代码。”
C 语言的标准头文件 定义了多种信号。以下是标准 C 中定义的 6 种核心信号：
- SIGABRT：程序异常终止（例如调用了 abort()）。
- SIGFPE：发生算术错误（如除以零）。
- SIGILL：检测到非法指令。
- SIGINT：收到了交互式的注意力请求（即我们按下的 Ctrl+C）。
- SIGSEGV：非法内存访问（段错误）。
- SIGTERM：发送给程序的终止请求。
虽然标准 C 只定义了这几种，但实际的 Unix/Linux 环境中（如 POSIX 标准），通常会有 30 种以上的信号。我们可以使用标准库函数 signal() 来拦截上述任何信号，并绑定我们自定义的处理函数。
核心实现：捕获 SIGINT
让我们通过一个经典的例子来看看如何实现这一目标。我们将编写一个程序，它包含一个无限循环，并在接收到 Ctrl+C 时打印一条友好的提示信息，而不是退出。
示例 1：基础信号捕获
/* 一个不会因按下 Ctrl+C 而终止的 C 程序 */
#include
#include
#include // 用于 sleep()
/* 定义 SIGINT 的信号处理函数 */
void sigintHandler(int sig_num)
{
/* 重新注册信号处理函数。
* 注意：在某些系统上，信号处理函数在触发后会被重置为默认行为。
* 为了保险起见，我们在函数内部再次调用 signal()。
*/
signal(SIGINT, sigintHandler);
printf("
捕获到信号！无法使用 Ctrl+C 终止我。
");
fflush(stdout); // 强制刷新输出缓冲区，确保信息立即显示
}
int main()
{
/* 设置 SIGINT（Ctrl+C）的信号处理函数为 sigintHandler */
signal(SIGINT, sigintHandler);
printf("程序已启动... 进程 ID: %d
", getpid());
printf("试着按一下 Ctrl+C 看看会发生什么！
");
/* 模拟一个无限循环，模拟程序在持续工作 */
while(1) {
sleep(1);
}
return 0;
}
#### 代码深度解析
- INLINECODEb7859c33：这是整个程序的核心。我们将 INLINECODE21a1ba08 与自定义函数 INLINECODE496aec32 绑定。这意味着，只要内核检测到用户按下了 Ctrl+C，它就会暂停主程序的执行，跳转去执行 INLINECODEb2c387d6。
- 处理函数中的 INLINECODEd714fa75 重置：在早期的 UNIX 系统中，一旦信号处理函数被调用，该信号的处理方式会自动重置为默认行为（即 DFL）。为了防止下一次按 Ctrl+C 时程序直接退出，我们在处理函数内部再次调用了 INLINECODEddb7bb91。这是一种防御性编程的习惯，确保处理程序始终处于激活状态。
- INLINECODE0d35537c：这是一个非常关键的细节。标准输出通常是行缓冲的。如果我们在 INLINECODE0e805dd7 中没有换行符 INLINECODE5cb79807，或者程序在信号到来时正好处于某些阻塞状态，消息可能会停留在缓冲区中无法显示。INLINECODEc9f49aa6 确保了我们的提示信息能够立即反馈给用户。
#### 运行结果
当你编译并运行上述程序，然后尝试按下 Ctrl+C 时，你会看到类似以下的输出，而程序会继续运行：
`INLINECODEfc60bd9c`INLINECODE3353c108SIGIGNINLINECODE788b8dc9printfINLINECODE9326a0cdmallocINLINECODE134b6429write()INLINECODEecb5f409printf()INLINECODEa40461d5signal()INLINECODE71a2f194sigaction()INLINECODEc0833fb6signal()INLINECODEf6c21943volatileINLINECODE3003dc91sigatomictINLINECODE9edb6eecsigaction()INLINECODE35b6e6b6signal()` 更细粒度的控制权的。此外，尝试编写一个程序，能够区分是按了一次 Ctrl+C 还是连续按了三次（比如三次才真正退出），这将会是一个非常好的练习。
希望你喜欢这次关于 C 语言底层机制的探索！继续加油，写出更棒的代码吧！