门 | GATE CS 2021 | 套装 2 | 问题 1

简介

本题目为 GATE 计算机科学考试 2021 年套装第二部分第一题，涉及到操作系统中的信号（signal）处理。该题目要求考生分析一个示例代码，解释其输出结果，并且设计一组测试用例来验证程序的正确性。

问题描述

给定以下示例代码：

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

void sighandler(int signum) {
    printf("\nSignal %d received.\n",signum);
}

int main() {
    int i;
    signal(SIGINT, sighandler);
    for (i = 1; i <= 5; i++) {
        printf("Hello %d\n", i);
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

请回答以下问题：

1. 运行上述程序会输出什么？
2. 当程序运行时，如果用户按下 Ctrl + C，会发生什么？
3. 如果在程序中注释掉 signal(SIGINT, sighandler); 这行代码，再次运行程序，用户按下 Ctrl + C，会发生什么？

并设计至少两个测试用例来验证该程序的正确性。

答案

1. 运行程序将输出如下内容：

Hello 1
Hello 2
Hello 3
Hello 4
Hello 5

2. 如果用户在程序运行时按下 Ctrl + C，会触发中断信号（SIGINT）并调用 sighandler 函数进行信号处理。在本例中，sighandler 函数被定义为输出信号编号并换行。因此，程序会输出如下内容：

Hello 1
Signal 2 received.
Hello 2
Hello 3
Hello 4
Hello 5

在输出 Signal 2 received. 之后，程序继续运行直至结束。中断信号的编号为 2，因此输出的信号编号为 2。

3. 如果在程序中注释掉 signal(SIGINT, sighandler); 这行代码再次运行程序，用户按下 Ctrl + C，程序将接收到中断信号（SIGINT），但是没有任何信号处理函数来处理该信号，因此就会直接退出程序。因此，程序不会输出任何内容。

测试用例

测试用例 1

输入：用户在程序运行时按下 Ctrl + C

输出：

Hello 1
Signal 2 received.
Hello 2
Hello 3
Hello 4
Hello 5

该测试用例验证了程序能够正确处理中断信号。

测试用例 2

输入：程序启动后，不进行任何操作，等待程序运行结束。

输出：

Hello 1
Hello 2
Hello 3
Hello 4
Hello 5

该测试用例验证了程序能够正确运行，不会出现异常。