Question

我正在使用以下代码尝试从用户读取输入并超时并在超过5秒后退出。这是通过setjmp / longjmp和SIGALRM信号的组合来实现的。

以下是代码：

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/signal.h>

jmp_buf buffer;

// this will cause t_gets() to return -2
void timeout() {
    longjmp(buffer, 1);
}

int t_gets(char* s, int t)
{
    char* ret;
    signal(SIGALRM, timeout);
    if (setjmp(buffer) != 0)
        return -2; // <--- timeout() will jump here
    alarm(t);
    // if fgets() does not return in t seconds, SIGALARM handler timeout()
    // will be called, causing t_gets() to return -2
    ret = fgets(s, 100, stdin);
    alarm(0);
    if (ret == NULL ) return -1;
    return strlen(s);
}

int main()
{
    char s[100];
    int z=t_gets(s, 5);
    printf("%d\n", z); 
}

现在，我的问题是这个功能是否有任何问题。我已经读过从信号处理程序调用longjmp（）可能有未定义的行为，究竟是什么呢？

此外，如果警报在fgets（）返回后立即触发，但在调用警报（0）之前触发怎么办？即使用户确实输入了某些东西，它会导致函数返回-2吗？

稍后编辑：我对改进代码的方法不感兴趣。我只是想知道它可能会失败。

Answer 1

来自longjmp的手册页：

POSIX没有指定是否 longjmp()将恢复信号上下文。如果你想保存和恢复信号掩码，使用siglongjmp()

你的第二个问题：是的，该函数将返回-2，因为longjmp()将导致它转到setjmp(buffer)部分，但时间必须非常准确。

Answer 2

当涉及到未定义行为时可能出现的问题时，您可以依赖的唯一答案是“任何事情，包括任何事情”。也许什么都不会出错，也许你会得到一个段落错误，也许你会得到鼻子守护进程。

更具体的答案取决于您使用的系统和版本。例如，在Linux发行版（至少是2000年以来的所有发行版）上，内核在信号处理程序返回后执行一些任务。如果你longjmp，你可能会在内核堆栈上留下垃圾，这可能会在以后引起问题，比如错误地返回你的程序在捕获信号时执行的代码（在示例中调用'fgets'）。或者不是。

在信号处理程序中调用longjmp也可以（通常，但可能不在您的示例中）引入security hole。

Answer 3

我认为您不需要使用setjmp / longjmp。 fgets应该被信号中断（errno设置为EINTR），尽管您可能需要使用sigaction(...)而不是signal(...)来确保SA_RESTART清除。

void timeout(int) {
   // doesn't actually need to do anything
}
int t_gets(char* s, int t)
{
    char* ret;
    struct sigaction action = {0};
    action.sa_handler = timeout;
    sigaction(SIGALRM, &action, NULL);
    alarm(t);
    // if fgets() does not return in t seconds, SIGALARM handler timeout()
    // will be called, interrupting fgets and causing t_gets() to return -2
    ret = fgets(s, 100, stdin);
    // even if the alarm is called after fgets returns, it won't erroneously cause
    // t_gets to return -2
    int err = errno;
    alarm(0);
    if (ret == NULL) { 
        switch (err) {
        case EINTR:
            return -2;
        // add other cases as warranted
        default:
            return -1;
        }
    }
    return strlen(s);
}

Answer 4

关于你的第二个问题，你可以在主线程通过fgets调用时添加一个阻止返回-2的锁。

Answer 5

如果警报立即触发，该怎么办？ fgets（）返回，但在警报（0）之前被称为？

您可以初始化ret（可能为NULL）并在if(setjmp())语句的正文中检查：

/* NOT TESTED */
int t_gets(char* s, int t)
{
    char* ret = NULL;
    signal(SIGALRM, timeout);
    if (setjmp(buffer) != 0) {
        // timeout() will jump here
        if (ret == NULL) {
            return -2;
        } else {
            goto end_of_function;
        }
    }
    alarm(t);
    // if fgets() does not return in t seconds, SIGALARM handler timeout()
    // will be called, causing t_gets() to return -2
    ret = fgets(s, 100, stdin);
end_of_function:
    alarm(0);
    if (ret == NULL ) return -1;
    return strlen(s);
}

Answer 6

你可以用siglongjmp / sigsetjump替换longjmp / setjmp，然后在jmp之后不会出现信号上下文未定义的问题。你可能不在乎这里，因为你没有明确地改变面具。我忘记了掩码是否被信号调用本身改变了。

可能更大的问题是确保您的代码信号安全。例如，fgets（）是否获取任何互斥锁（可能隐含地作为malloc调用的一部分）？如果是，并且在保持该互斥锁的情况下计时器熄灭，则下次尝试进行堆分配时，您的程序将被烘烤。

来自信号处理程序的longjmp（）

7 个答案: