c++ - system("pause")在C++中为何不能阻止程序执行？

Question

关于system("pause")，我知道它可以暂停命令行界面，等待用户的输入。但是对于以下代码，我遇到一些问题：

#include <iostream>
#include <csignal>
#include <Windows.h>

void controlCHandler(int signal)
{
    std::cout << "Control-C detected..." << std::endl;
    //exit(2);
    //return;
    system("pause");
}

int main()
{
    signal(SIGINT, controlCHandler);

    while (true) {
        std::cout << "Sleeping..." << std::endl;
        Sleep(1000);
    }

    return 0;
}

我的运行结果如下：

其中我按了三次Control-C才结束掉程序。难道pause命令不是把进程阻塞了么？为什么还能继续执行循环呢？这三次Control-C时各自发生了什么事情？

此外，我尝试对程序进行调试，发现在第一个和最后一个Control-C时，VS会报异常：

但中间一个并不会。这又是什么原因？

此外，换成return是按两次退出，用exit()直接退出程序是没有问题的，一次退出。

还望各位不吝赐教，感谢！如果需要环境方面的信息随时提出。

Answer 1

问题解答

在C++中，system("pause") 调用确实会在命令行界面中暂停，并等待用户按任意键继续。然而，在你的特定情况下，system("pause") 被放在了一个信号处理函数 controlCHandler 中，这里有几个关键的问题点需要注意：

1. 信号处理函数的限制：

   • 信号处理函数（如 controlCHandler）应当尽可能简单和快速。在信号处理函数中调用像 system() 这样的复杂函数，可能会导致未定义行为，因为信号处理函数在执行时，程序的其他部分可能处于不确定的状态。
   • system() 函数会启动一个新的进程来执行 pause 命令，这涉及到进程创建、执行、等待用户输入等复杂操作，这些操作在信号处理函数中执行可能不安全。

2. 循环继续执行的原因：

   • 当 system("pause") 被调用时，它会暂停当前线程（如果 system() 是在多线程环境下被调用的话，否则就是整个进程），但它不会改变 controlCHandler 函数之后的执行流程。一旦用户按了任意键，pause 命令结束，system() 返回，controlCHandler 函数也随之结束。由于信号处理函数不会自动恢复或改变程序的其他部分（如循环），所以主循环会继续执行。

3. 异常的原因：

   • 当你第一次和最后一次按 Control-C 时，VS 报告异常很可能是因为信号处理函数中的操作（尤其是 system("pause")）与信号处理的上下文发生了冲突。第一次按 Control-C 触发了信号处理，但程序可能尚未准备好处理它（如某些资源尚未释放）。最后一次按 Control-C 时，程序可能已处于不稳定状态，因为已经多次尝试中断循环。
   • 中间的 Control-C 没有触发异常，可能是因为在第一次调用 system("pause") 后，程序状态在某种程度上被重置或稳定了，但这并不意味着这样做是安全的。

4. 关于 return 和 exit() 的行为：

   • 使用 return 会从 controlCHandler 函数返回，但并不会停止主循环。这是因为 return 只影响当前函数，而不是整个程序。
   • 使用 exit(2); 会立即终止程序，并返回状态码 2 给操作系统。这是处理这类中断的一种更安全、更直接的方式。

建议的解决方案

• 避免在信号处理函数中使用 system()：改用其他方式来处理中断，如设置标志位，然后在主循环中检查这个标志位以决定是否退出循环。
• 使用 exit()：在信号处理函数中直接调用 exit() 来安全地终止程序。

例如，修改你的 controlCHandler 函数如下：

void controlCHandler(int signal)
{
    std::cout << "Control-C detected..." << std::endl;
    exit(2);  // 直接退出程序
}

这样，每次按 Control-C 时，程序都会立即退出，避免了潜在的不确定性和复杂性。