在Linux系统编程中，信号（signal）是一种重要的进程间通信机制，用于通知进程发生了某种事件，例如终止请求、定时器触发、非法操作等。传统的信号处理函数如 signal() 可以注册简单的信号处理程序，但在实际开发中存在一些局限性，比如信号中断、无法携带额外信息、对可重入函数的限制等。为了解决这些问题，Linux提供了功能更强大的 sigaction 函数，使开发者能够精细控制信号行为，确保程序的稳定性与可预测性。
首先，sigaction 的基本作用是为指定信号注册处理程序。它的函数原型如下：
其中，signum 表示信号编号，act 指向新的信号处理设定，oldact 用于保存之前的设定。通过 sigaction，开发者可以指定信号的处理方式，例如调用自定义函数处理、忽略信号或恢复默认行为。相比 signal()，sigaction 提供了更多控制选项，例如阻塞其他信号、指定信号处理函数执行时的附加信息等。
struct sigaction 是 sigaction 的核心结构体，主要成员包括：
sa_handler / sa_sigaction：指向信号处理函数的指针。sa_handler 适用于简单处理函数，而 sa_sigaction 可以接收三个参数，包括信号编号、信号附加信息以及上下文指针，适合复杂场景。
sa_mask：定义在处理当前信号时需阻塞的其他信号集合。通过合理设置，可以避免处理函数被其他信号打断，从而保证关键操作的原子性。
sa_flags：用于设置处理行为，如 SA_SIGINFO 表示使用 sa_sigaction，SA_RESTART 可以自动重启被信号中断的系统调用，SA_NOCLDSTOP 可避免子进程停止或继续时产生 SIGCHLD 信号等。
通过这些成员，开发者可以实现灵活而安全的信号处理。例如，在需要获取发送信号的进程PID或附加数据时，可以使用 SA_SIGINFO 配合 siginfo_t 结构体，实现更丰富的信号处理逻辑。
应用场景方面，sigaction 常用于以下几类任务：
守护进程和后台服务：在守护进程中，利用 sigaction 捕捉 SIGTERM 或 SIGINT 信号，实现平滑关闭、资源释放和日志记录。
定时任务与信号驱动IO：结合 SIGALRM 或实时信号（SIGRTMIN+n），开发者可以实现高精度定时触发或异步事件处理。
子进程管理：通过捕获 SIGCHLD 信号，可以在子进程结束时及时回收资源，避免僵尸进程产生。
错误处理与安全控制：捕获 SIGSEGV、SIGFPE 等信号，可以记录异常信息、生成核心转储，辅助调试和安全防护。
与传统 signal() 函数相比，sigaction 提供了原子性和可重入性保障。传统 signal() 在处理某些信号时可能被同类信号打断，导致竞态条件，而 sigaction 的 sa_mask 能有效阻塞相关信号，保证处理函数的完整执行。此外，SA_RESTART 选项在系统调用被信号打断时可自动重试，提升程序鲁棒性。
值得注意的是，信号处理函数本身有一定限制。由于信号可能在任意时间打断程序运行，因此处理函数中应尽量避免调用非可重入函数（如 printf、malloc 等），以防出现死锁或数据破坏。通常，处理函数中只进行简单操作，如设置标志位、写入管道或调用可重入函数，然后在主循环中处理实际业务逻辑。
综上所述，Linux sigaction 函数是信号处理的强大工具，它不仅替代了传统 signal() 的功能，更提供了灵活、可控、安全的信号管理手段。无论是守护进程、异步事件处理，还是子进程管理和异常捕获，sigaction 都能够保证程序在面对信号干扰时依然稳定运行。
掌握 sigaction 的使用，不仅是Linux系统编程的基础技能，也是开发高可靠、高性能软件的关键环节。
