为何父进程发送的信号无法被子进程捕获？C语言信号问题

我帮你梳理下代码里的几个关键问题，这就是信号处理函数没触发的核心原因：

核心错误点 #

• 信号发错了目标：父进程里的kill(getppid(), SIGTERM)是把信号发给了父进程的父进程（也就是启动你程序的shell），而不是子进程！应该用kill(child, SIGTERM)，child变量保存的正是子进程的PID。
• 子进程逻辑混乱：子进程里的wait(NULL)完全没必要——子进程没有自己的子进程，这个调用会直接返回错误；而且你的逻辑顺序错了，子进程应该先准备好信号处理，再等待信号，而不是先执行无意义的wait。
• 信号阻塞的继承问题：fork后子进程会继承父进程的信号掩码，所以子进程一开始也是阻塞SIGTERM的，不过这部分你后面用sigprocmask(SIG_UNBLOCK)解除了，这个是对的，但前提是信号真的发过来了。

修正后的基础代码 #

先把这些错误改掉，让信号处理函数能正常触发：

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

void handler(int signumber){
    // 先用来验证功能，后面再替换成信号安全的写法
    printf("Signal with number %i has arrived\n", signumber);
}

int main(){
    sigset_t sigset;
    sigemptyset(&sigset);
    sigaddset(&sigset, SIGTERM);
    // 父进程先阻塞SIGTERM，子进程会继承这个掩码
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL);

    // 先注册信号处理函数，再fork，避免子进程错过注册时机
    signal(SIGTERM, handler);

    pid_t child = fork();
    if (child > 0) {
        printf("I'm parent (PID: %d)\n", getpid());
        printf("Waits 2 seconds, then send a SIGTERM %d signal to child (PID: %d)\n", SIGTERM, child);
        sleep(2);
        // 发给子进程！
        kill(child, SIGTERM);
        printf("I sent it.\n");
        // 父进程等待子进程结束
        wait(NULL);
    } else if (child == 0) {
        printf("I'm the child (PID: %d), waiting for signal.\n", getpid());
        // 解除SIGTERM的阻塞，让信号能被处理
        sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &sigset, NULL);
        // 子进程等待信号到来，这里用sleep只是临时方案，后面换sigsuspend
        sleep(5);
        printf("Child process ended\n");
    } else {
        perror("fork failed");
        exit(1);
    }
    return 0;
}

运行这个修正后的代码，你就能看到信号处理函数的输出了。

用sigsuspend替代不安全的sleep和裸解除阻塞 #

你提到printf在信号处理函数里不安全，而且用sigsuspend可以避免竞态条件（比如在解除阻塞和sleep之间，信号可能已经到达，导致sleep不会被打断）。sigsuspend的作用是：临时替换当前的信号掩码，然后进入休眠，直到收到一个信号并处理，之后恢复原来的信号掩码。

我们可以修改子进程的逻辑，用sigsuspend来安全等待信号：

优化后的代码（使用sigsuspend） #

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

// 改用write，因为write是异步信号安全的函数
void handler(int signumber){
    char msg[64];
    int len = snprintf(msg, sizeof(msg), "Signal with number %i has arrived\n", signumber);
    // write是异步信号安全的，不会和主程序的IO操作冲突
    write(STDOUT_FILENO, msg, len);
}

int main(){
    sigset_t sig_block, sig_wait;
    sigemptyset(&sig_block);
    sigaddset(&sig_block, SIGTERM);
    // 父进程阻塞SIGTERM，子进程继承
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sig_block, NULL);

    signal(SIGTERM, handler);

    pid_t child = fork();
    if (child > 0) {
        printf("I'm parent (PID: %d)\n", getpid());
        printf("Waits 2 seconds, then send a SIGTERM %d signal to child (PID: %d)\n", SIGTERM, child);
        sleep(2);
        kill(child, SIGTERM);
        printf("I sent it.\n");
        wait(NULL);
    } else if (child == 0) {
        printf("I'm the child (PID: %d), waiting for signal.\n", getpid());
        // 准备一个空的信号集：sigsuspend会临时用这个集替换当前掩码，也就是解除SIGTERM的阻塞
        sigemptyset(&sig_wait);
        // sigsuspend会一直休眠，直到收到一个能触发处理函数的信号
        // 这里收到SIGTERM后，会先执行handler，然后sigsuspend返回
        sigsuspend(&sig_wait);
        printf("Child process ended\n");
    } else {
        perror("fork failed");
        exit(1);
    }
    return 0;
}

为什么用sigsuspend更安全？ #

• 避免竞态：如果先调用sigprocmask(SIG_UNBLOCK)再sleep，有可能在解除阻塞后、sleep前，信号就已经到达并被处理，导致sleep会完整睡够时间，而不是被信号打断。sigsuspend把“解除阻塞+等待信号”做成了原子操作，不会出现这个问题。
• 信号安全：我们把printf换成了write，因为write属于POSIX定义的异步信号安全函数，可以在信号处理函数里安全调用，而printf不是（它会操作全局缓冲区，可能导致数据混乱）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gábor