c - 为什么这个程序在用户信号处理程序之后没有终止

Question

在调试下一个代码片段时，调试器返回到带有 x=5 的 x=10/x 行，并且仍然获得 SIGFPE >.

#include <signal.h>

volatile sig_atomic_t x = 0;

void sigfpe_handler(int signum) {
    x = 5;

  // Notice that there is no exit()
}

int main() {
    signal(SIGFPE, sigfpe_handler);
    x = 10 / x;
    return 0;
}

• 这里发生了什么？
• 处理程序实际返回到哪一点？

Answer 1

正如已经指出的，这在技术上是未定义的行为。

所发生的情况是 SIGFPE 重复出现。如果您从信号处理程序添加打印语句，您可以看到:

#include <signal.h>

volatile sig_atomic_t x = 0;

void sigfpe_handler(int signum) {
    x = 5;
    write(2, "Received SIGFPE\n", sizeof "Received SIGFPE\n" - 1 );
}

int main() {
    signal(SIGFPE, sigfpe_handler);
    x = 10 / x;
    return 0;
}

这是因为当信号发生时，控制权将转移到信号处理程序，一旦返回，“主”代码就会从指令(而不是语句)恢复执行em>) 执行被中断(通过信号)。在这种情况下，它继续进行除法并发生 SIGFPE 并继续循环。

您可以看到确切的指令，它从 gdb 中重复:

Program received signal SIGFPE, Arithmetic exception.
0x00000000004005a6 in main ()
(gdb) disass
Dump of assembler code for function main:
   0x000000000040057c <+0>:     push   %rbp
   0x000000000040057d <+1>:     mov    %rsp,%rbp
   0x0000000000400580 <+4>:     sub    $0x10,%rsp
   0x0000000000400584 <+8>:     mov    $0x40054c,%esi
   0x0000000000400589 <+13>:    mov    $0x8,%edi
   0x000000000040058e <+18>:    callq  0x400430 <signal@plt>
   0x0000000000400593 <+23>:    mov    0x20042b(%rip),%edx        # 0x6009c4 <x>
   0x0000000000400599 <+29>:    mov    %edx,-0x4(%rbp)
   0x000000000040059c <+32>:    mov    $0xa,%eax
   0x00000000004005a1 <+37>:    mov    %eax,%edx
   0x00000000004005a3 <+39>:    sar    $0x1f,%edx
=> 0x00000000004005a6 <+42>:    idivl  -0x4(%rbp)
   0x00000000004005a9 <+45>:    mov    %eax,0x200415(%rip)        # 0x6009c4 <x>
   0x00000000004005af <+51>:    mov    $0x0,%eax

(gdb) p $rbp
$8 = (void *) 0x7fffffffada0
(gdb) p *(int*)$rbp
$9 = 0

如果您注意到，x 的值已加载到寄存器中，并且这就是它所使用的值。这就是为什么对 x 的更改没有达到您预期的效果。

您可以执行“跳转”，然后跳过导致 FPE 的代码:

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>

sigjmp_buf jbuf;

volatile sig_atomic_t x = 0;

void sigfpe_handler(int signum) {
    x = 5;
    write(2, "Received SIGFPE\n", sizeof "Received SIGFPE\n" - 1 );
    siglongjmp(jbuf, 1);
}

int main() {
    signal(SIGFPE, sigfpe_handler);
    if (sigsetjmp(jbuf, 0) == 0)
        x = 10 / x;
    else
        printf("Returned from siglongjmp\n");
    return 0;
}

请阅读关于sigsetjmp/siglongjmp的手册注意事项。