Linux信号集的基本概念
Linux信号集（Signal Set）是Linux系统中用于批量管理信号的一种数据结构，它本质上是一个位图（bitmap），每一位代表一个信号的状态，Linux系统定义了sigset_t类型来表示信号集，通过该类型可以高效地实现对多个信号的统一操作，如阻塞、解阻塞以及检查信号是否存在等，信号集的设计为信号处理提供了便捷的批量操作接口，避免了逐个处理信号的繁琐，尤其在复杂的信号管理场景中（如多线程程序）发挥着重要作用。
信号集的核心操作函数
Linux提供了一系列函数来操作信号集，这些函数主要定义在<signal.h>头文件中，用于初始化、修改和查询信号集的状态。
信号集初始化与清空
sigemptyset(sigset_t *set)：将信号集set中的所有位清零，即表示该信号集不包含任何信号。sigfillset(sigset_t *set)：将信号集set中的所有位置位，表示包含系统支持的所有信号（通常为NSIG个信号）。
添加与删除信号
sigaddset(sigset_t *set, int signum)：将信号signum添加到信号集set中，对应位置为1。sigdelset(sigset_t *set, int signum)：从信号集set中移除信号signum，对应位置为0。
信号集查询
sigismember(const sigset_t *set, int signum)：检查信号signum是否在信号集set中，返回1（存在）或0（不存在），出错返回-1。
这些函数操作高效，直接通过位运算实现，避免了复杂的逐信号处理逻辑。
信号集与信号掩码的关系
信号集最重要的应用之一是作为信号掩码（Signal Mask），用于控制哪些信号可以被进程或线程暂时阻塞（Block），当信号被阻塞时，即使它被发送到目标进程，也不会立即被递送（Delivery），而是处于待处理状态（Pending），直到该信号被解阻塞（Unblock）。
通过sigprocmask函数（单线程）或pthread_sigmask函数（多线程），可以修改进程或线程的信号掩码：
SIG_BLOCK：将信号集set中的信号添加到当前掩码中（阻塞这些信号）。SIG_UNBLOCK：从当前掩码中移除信号集set中的信号（解阻塞这些信号）。SIG_SETMASK：直接将当前掩码设置为信号集set。
信号掩码的合理使用可以避免关键代码段被信号中断，例如在多线程程序中，主线程可以通过阻塞某些信号，确保临界区代码的原子性执行。
信号集的典型应用场景
安全的信号处理
在编写信号处理函数时，为了避免异步信号不安全（async-signal-unsafe）函数的调用问题，通常会先阻塞相关信号，在处理完成后再解阻塞，使用sigprocmask阻塞SIGINT信号，完成资源清理后再解阻塞，确保程序能正确处理键盘中断。
多线程环境下的信号管理
在多线程程序中，信号的处理需要谨慎设计，信号会被发送到整个进程，但只有特定线程负责处理信号，通过pthread_sigmask可以为不同线程设置不同的信号掩码，例如让I/O线程阻塞SIGIO信号，而专门的工作线程负责处理该信号，避免线程间的信号竞争。
信号等待与同步
sigwait函数可以等待信号集set中的任意一个信号，并原子性地解阻塞该信号，这种方式比异步信号处理更安全，适用于需要精确控制信号时机的场景，例如事件驱动的程序中，通过sigwait等待特定信号后再执行相应操作，避免了信号处理函数与主逻辑的耦合。
Linux信号集作为信号管理的核心工具，通过位图结构实现了高效的批量信号操作，从基本的初始化、修改到与信号掩码的结合，信号集为进程和线程的信号控制提供了灵活且强大的支持，在实际编程中，合理运用信号集可以确保程序的稳定性，尤其是在处理异步信号、多线程同步等复杂场景时，信号集的设计优势尤为显著，掌握信号集的使用,是编写健壮Linux程序的重要基础。
