linux trap命令

简介： trap命令用于在shell脚本中捕获和处理信号，可以指定当接收到特定信号时要执行的命令或函数。

命令语法

# 基本语法
trap [command] [signal]
trap [action] [signal...]
trap -[signal]
trap -l
trap -p [signal]

常用信号列表

信号编号	信号名称	说明
`1`	`SIGHUP`	挂起信号，终端断开连接时发送
`2`	`SIGINT`	中断信号，通常由Ctrl+C产生
`3`	`SIGQUIT`	退出信号，通常由Ctrl+\产生
`9`	`SIGKILL`	强制终止信号，无法被捕获或忽略
`15`	`SIGTERM`	终止信号，kill命令默认发送的信号
`0`	`EXIT`	伪信号，脚本退出时触发
`DEBUG`	伪信号	每个命令执行前触发
`ERR`	伪信号	命令返回非零状态时触发

常用选项

选项	说明
`-l` 或 `--list-signals`	列出所有可用的信号名称和编号
`-p` 或 `--print`	显示已设置的信号处理程序
无选项（仅信号）	重置指定信号的处理程序为默认
`--`	将后续参数解释为命令，即使以"-"开头

基本用法示例

1. 列出所有信号

# 显示所有信号及其编号
trap -l

# 输出示例（部分）：
#  1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL
#  5) SIGTRAP      6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE
#  9) SIGKILL     10) SIGUSR1     11) SIGSEGV     12) SIGUSR2
# 13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM     16) SIGSTKFLT
# ...

# 使用kill命令查看
kill -l

2. 捕获Ctrl+C（SIGINT）信号

#!/bin/bash
# trap_example1.sh

echo "脚本开始运行，按Ctrl+C测试信号捕获"

# 捕获SIGINT信号（Ctrl+C）
trap 'echo "捕获到Ctrl+C，但不会退出";' SIGINT

# 或者使用信号编号
# trap 'echo "捕获到Ctrl+C";' 2

# 等待用户输入或Ctrl+C
read -p "请输入任意内容或按Ctrl+C: " input
echo "输入的内容: $input"

echo "脚本结束"

3. 捕获多个信号

#!/bin/bash
# trap_example2.sh

cleanup() {
    echo "正在清理临时文件..."
    rm -f /tmp/myscript_*.tmp
    echo "清理完成"
}

# 捕获多个信号，都调用同一个清理函数
trap cleanup SIGINT SIGTERM SIGHUP

echo "创建临时文件..."
touch /tmp/myscript_1.tmp /tmp/myscript_2.tmp

echo "按Ctrl+C或等待10秒..."
sleep 10

echo "正常结束"

4. 捕获EXIT信号（脚本退出时）

#!/bin/bash
# trap_example3.sh

temp_file="/tmp/my_temp_$$.tmp"

# 无论脚本如何退出都会执行清理
cleanup() {
    echo "执行退出清理..."
    if [ -f "$temp_file" ]; then
        rm -f "$temp_file"
        echo "临时文件已删除: $temp_file"
    fi
}

# 捕获EXIT信号（脚本退出时）
trap cleanup EXIT

echo "创建临时文件: $temp_file"
echo "测试内容" > "$temp_file"

# 模拟一些操作
read -p "请输入数字(1-正常退出，2-出错退出): " choice

if [ "$choice" = "2" ]; then
    echo "模拟出错退出..."
    exit 1
else
    echo "正常退出..."
    exit 0
fi

5. 捕获ERR信号（命令出错时）

#!/bin/bash
# trap_example4.sh

# 捕获ERR信号（任何命令返回非零状态时）
error_handler() {
    echo "错误发生在第$1行: $2"
    echo "时间: $(date)"
}

trap 'error_handler $LINENO "$BASH_COMMAND"' ERR

# 启用错误捕获（严格模式）
set -euo pipefail

echo "开始执行命令..."

# 以下命令会失败，触发ERR信号
ls /不存在的目录

echo "这行不会被执行，因为上面的命令出错了"

6. 显示已设置的信号处理程序

#!/bin/bash
# trap_example5.sh

# 设置一些信号处理
trap 'echo "SIGINT捕获"' SIGINT
trap 'echo "脚本退出"' EXIT

# 显示所有已设置的信号处理
echo "当前设置的信号处理程序："
trap -p

# 显示特定信号的处理
echo "SIGINT的处理程序："
trap -p SIGINT

7. 忽略信号

#!/bin/bash
# trap_example6.sh

echo "忽略SIGINT信号（Ctrl+C无效）"
trap '' SIGINT

echo "请按Ctrl+C测试（将不会起作用）"
sleep 5

echo "恢复SIGINT的默认处理"
trap - SIGINT

echo "现在可以按Ctrl+C退出了"
sleep 5

高级用法示例

1. 临时文件清理模式

#!/bin/bash
# safe_script.sh

set -euo pipefail

# 临时文件列表
declare -a temp_files=()

# 清理函数
cleanup() {
    local exit_code=$?
    echo "退出代码: $exit_code"

    # 删除所有临时文件
    for file in "${temp_files[@]}"; do
        if [ -f "$file" ]; then
            rm -f "$file"
            echo "已删除: $file"
        fi
    done

    # 如果有错误，记录日志
    if [ $exit_code -ne 0 ]; then
        echo "脚本异常退出于: $(date)" >> /var/log/myscript_error.log
    fi
}

# 注册信号处理
trap cleanup EXIT SIGINT SIGTERM SIGHUP

# 创建临时文件
temp1=$(mktemp /tmp/script1.XXXXXX)
temp2=$(mktemp /tmp/script2.XXXXXX)
temp_files+=("$temp1" "$temp2")

echo "临时文件创建成功:"
echo "  $temp1"
echo "  $temp2"

# 业务逻辑
echo "执行主要任务..."
sleep 3

echo "任务完成"

2. 超时处理模式

#!/bin/bash
# timeout_script.sh

TIMEOUT=5  # 5秒超时

# 超时处理函数
timeout_handler() {
    echo "操作超时！"
    kill -TERM $child_pid 2>/dev/null
    exit 124  # timeout命令的退出码
}

# 设置超时陷阱
trap timeout_handler SIGALRM

# 设置闹钟
( sleep $TIMEOUT; kill -ALRM $$ ) &
alarm_pid=$!

echo "开始长时间操作，超时时间: ${TIMEOUT}秒"

# 模拟长时间操作
sleep 10 &

child_pid=$!

# 等待子进程
wait $child_pid
child_exit=$?

# 取消闹钟
kill $alarm_pid 2>/dev/null

echo "操作完成，退出码: $child_exit"

3. 信号转发模式

#!/bin/bash
# signal_forward.sh

# 启动后台进程
some_daemon &
daemon_pid=$!

# 信号转发函数
forward_signal() {
    echo "收到信号$1，转发给子进程$daemon_pid"
    kill -$1 $daemon_pid
}

# 捕获信号并转发
trap 'forward_signal SIGTERM' SIGTERM
trap 'forward_signal SIGINT' SIGINT
trap 'forward_signal SIGHUP' SIGHUP

echo "主进程PID: $$"
echo "守护进程PID: $daemon_pid"
echo "等待信号..."

# 等待后台进程
wait $daemon_pid

实际应用场景

场景1：数据库备份脚本

#!/bin/bash
# backup_mysql.sh

set -euo pipefail

# 配置文件
BACKUP_DIR="/var/backups/mysql"
TEMP_DIR=$(mktemp -d)
DB_NAME="mydatabase"
TIMESTAMP=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
BACKUP_FILE="$BACKUP_DIR/backup_${DB_NAME}_${TIMESTAMP}.sql.gz"

# 清理函数
cleanup() {
    local exit_code=$?

    # 删除临时目录
    if [ -d "$TEMP_DIR" ]; then
        rm -rf "$TEMP_DIR"
        echo "临时目录已清理: $TEMP_DIR"
    fi

    # 记录日志
    if [ $exit_code -eq 0 ]; then
        echo "$(date): 备份成功 - $BACKUP_FILE" >> /var/log/backup.log
    else
        echo "$(date): 备份失败 - 退出码 $exit_code" >> /var/log/backup.log
        # 发送告警邮件
        echo "数据库备份失败" | mail -s "备份失败告警" admin@example.com
    fi
}

# 注册信号处理
trap cleanup EXIT SIGINT SIGTERM SIGHUP

echo "开始备份数据库: $DB_NAME"

# 创建备份目录
mkdir -p "$BACKUP_DIR"

# 执行备份
mysqldump -u root -p"$DB_PASSWORD" "$DB_NAME" | gzip > "$TEMP_DIR/backup.sql.gz"

# 移动备份文件
mv "$TEMP_DIR/backup.sql.gz" "$BACKUP_FILE"

echo "备份完成: $BACKUP_FILE"
echo "文件大小: $(du -h "$BACKUP_FILE" | cut -f1)"

场景2：服务管理脚本

#!/bin/bash
# service_wrapper.sh

SERVICE_NAME="my_service"
PID_FILE="/var/run/${SERVICE_NAME}.pid"
LOG_FILE="/var/log/${SERVICE_NAME}.log"

# 服务状态变量
service_pid=""
is_running=false

# 清理函数
cleanup() {
    echo "正在停止服务..."

    if [ -n "$service_pid" ] && kill -0 "$service_pid" 2>/dev/null; then
        # 优雅停止
        kill -TERM "$service_pid"
        sleep 2

        # 强制停止（如果需要）
        if kill -0 "$service_pid" 2>/dev/null; then
            kill -KILL "$service_pid"
        fi
    fi

    # 清理PID文件
    rm -f "$PID_FILE"

    echo "服务已停止"
}

# 启动服务
start_service() {
    echo "启动 $SERVICE_NAME..."

    # 检查是否已在运行
    if [ -f "$PID_FILE" ]; then
        local existing_pid=$(cat "$PID_FILE")
        if kill -0 "$existing_pid" 2>/dev/null; then
            echo "服务已在运行 (PID: $existing_pid)"
            return 0
        fi
    fi

    # 启动服务（后台运行）
    nohup /usr/local/bin/my_service >> "$LOG_FILE" 2>&1 &
    service_pid=$!
    is_running=true

    # 保存PID
    echo "$service_pid" > "$PID_FILE"

    echo "服务启动成功 (PID: $service_pid)"
}

# 信号处理
trap cleanup SIGINT SIGTERM SIGHUP EXIT

# 启动服务
start_service

echo "服务正在运行，按Ctrl+C停止..."

# 等待服务进程
if [ "$is_running" = true ]; then
    wait $service_pid
    service_exit=$?
    echo "服务退出，退出码: $service_exit"
fi

场景3：交互式脚本

#!/bin/bash
# interactive_menu.sh

# 临时文件
TEMP_MENU=$(mktemp)

# 清理函数
cleanup() {
    rm -f "$TEMP_MENU"
    echo -e "\n程序退出。"
    tput cnorm  # 恢复光标显示
}

# 显示菜单
show_menu() {
    clear
    cat << 'EOF'
===========================
        主菜单
===========================
1. 显示系统信息
2. 显示磁盘使用
3. 显示内存信息
4. 退出
===========================
EOF
}

# 捕获信号
trap cleanup EXIT SIGINT

# 隐藏光标
tput civis

while true; do
    show_menu

    # 读取用户选择
    read -p "请选择 (1-4): " choice

    case $choice in
        1)
            echo "系统信息："
            uname -a
            read -p "按回车键继续..."
            ;;
        2)
            echo "磁盘使用："
            df -h
            read -p "按回车键继续..."
            ;;
        3)
            echo "内存信息："
            free -h
            read -p "按回车键继续..."
            ;;
        4)
            echo "退出程序..."
            break
            ;;
        *)
            echo "无效选择！"
            sleep 1
            ;;
    esac
done

注意事项

SIGKILL（信号9）和SIGSTOP（信号19）无法被捕获、阻塞或忽略
在函数内部设置的trap默认是全局的，除非使用local命令声明
子shell会继承父shell的信号处理设置
使用trap - SIGNAL可以恢复信号的默认处理方式
在清理函数中避免使用可能被中断的系统调用
使用wait命令等待子进程时，信号可能会中断等待

最佳实践：

始终在脚本开头设置信号处理
为临时文件使用mktemp命令创建唯一的文件名
在清理函数中检查文件/目录是否存在再删除
记录重要的清理操作日志
为长时间运行的操作设置超时处理
在信号处理函数中避免复杂的逻辑

调试技巧

1. 调试信号处理

#!/bin/bash
# debug_trap.sh

# 启用调试模式
set -x

# 简单的信号处理
trap 'echo "收到信号: $?"' EXIT SIGINT SIGTERM

echo "PID: $$"
echo "按Ctrl+C发送SIGINT"

# 显示当前的信号处理
trap -p

# 等待信号
sleep 10

2. 信号处理链

#!/bin/bash
# signal_chain.sh

handler1() {
    echo "处理程序1"
}

handler2() {
    echo "处理程序2"
}

# 设置多个处理程序（后者会覆盖前者）
trap handler1 SIGINT
echo "设置handler1"
trap -p SIGINT

trap handler2 SIGINT
echo "设置handler2"
trap -p SIGINT

echo "按Ctrl+C测试"
sleep 5

不同Shell的差异

Shell	trap命令差异
Bash	支持伪信号（EXIT, DEBUG, ERR, RETURN），功能最全面
Zsh	类似Bash，但有额外的伪信号（ZERR, DEBUG）
Dash	只支持真实信号，不支持伪信号
Ksh	类似Bash，但某些选项语法不同

常见问题解答

SIGKILL（信号9）和SIGSTOP（信号19）由操作系统内核直接处理，不允许用户空间程序捕获或忽略。这是为了确保系统管理员始终有一种方式可以终止失控的进程。

在EXIT信号的处理函数中，可以使用$?获取脚本的退出状态码。但要注意，如果在处理函数中执行了其他命令，$?的值会被覆盖，所以应该立即保存它：

cleanup() {
    local exit_code=$?
    echo "脚本退出码: $exit_code"
    # ... 其他清理操作
}
trap cleanup EXIT

在Bash中，trap设置默认是全局的。如果在函数内部设置trap，它会影响整个shell。如果需要在函数中使用局部trap，可以使用子shell或通过保存和恢复原来的trap设置：

func() {
    local old_trap=$(trap -p SIGINT)
    trap 'echo "局部处理"' SIGINT
    # ... 执行操作
    # 恢复原来的trap
    eval "$old_trap"
}

上一章: chrt 命令下一章: vim 命令

Linux命令手册

linux trap命令

命令语法

常用信号列表

常用选项

基本用法示例

1. 列出所有信号

2. 捕获Ctrl+C（SIGINT）信号

3. 捕获多个信号

4. 捕获EXIT信号（脚本退出时）

5. 捕获ERR信号（命令出错时）

6. 显示已设置的信号处理程序

7. 忽略信号

高级用法示例

1. 临时文件清理模式

2. 超时处理模式

3. 信号转发模式

实际应用场景

场景1：数据库备份脚本

场景2：服务管理脚本

场景3：交互式脚本

注意事项

调试技巧

1. 调试信号处理

2. 信号处理链

不同Shell的差异

相关命令

常见问题解答

Linux命令手册

linux trap命令

命令语法

常用信号列表

常用选项

基本用法示例

1. 列出所有信号

2. 捕获Ctrl+C（SIGINT）信号

3. 捕获多个信号

4. 捕获EXIT信号（脚本退出时）

5. 捕获ERR信号（命令出错时）

6. 显示已设置的信号处理程序

7. 忽略信号

高级用法示例

1. 临时文件清理模式

2. 超时处理模式

3. 信号转发模式

实际应用场景

场景1：数据库备份脚本

场景2：服务管理脚本

场景3：交互式脚本

注意事项

调试技巧

1. 调试信号处理

2. 信号处理链

不同Shell的差异

相关命令

常见问题解答

Q1: 为什么SIGKILL无法被捕获？

Q2: 如何在清理函数中获取退出状态码？

Q3: trap设置是全局的还是局部的？