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Linux C/C++ timeout命令实现(运行具有时间限制)

news 2025/7/15 9:50:26

Linux附带了大量命令，每个命令都是唯一的，并在特定情况下使用。Linux timeout命令的一个属性是时间限制。可以为任何命令设置时间限制。如果时间到期，命令将停止执行。

如何使用timeout命令

我们将解释如何使用Linux timeout命令

timeout [OPTION] DURATION COMMAND [ARG]…
timeout [OPTION]

DURATION可以是正整数或浮点数，后跟可选的单位后缀：

s - seconds (default)
m - minutes
h - hours
d - days

未使用单位时，默认为秒。如果持续时间设置为零，则禁用关联的超时。

其他选项

DESCRIPTION--preserve-status以与COMMAND相同的状态退出，即使命令超时--foreground当不直接从shell提示符运行超时时，允许COMMAND从TTY读取并获得TTY信号；在此模式下，COMMAND的子级不会超时-k, --kill-after=DURATION如果COMMAND仍在运行，也发送KILL信号在发出初始信号后很久-s, --signal=SIGNAL指定超时时要发送的信号；SIGNAL可以是类似“HUP”的名称或数字；有关信号列表，请参见“kill-l”--help显示此帮助并退出 --version输出版本信息并退出

如何使用timeout命令的基本示例

1.设置定时间后终止命令：

timeout 30 ping www.baidu.com

通过使用超时，我们可以确保ping不会一直运行，占用网络带宽并纠缠任何正在ping的设备。

此命令允许ping运行五秒钟。它正在对www.baidu.com的域名进行ping，用于研究本文的测试网络上。

如果程序的执行在超时终止之前结束，超时可以将退出代码从程序传递回shell，要实现这一点，程序必须自动停止（换句话说，它不会因超时而终止），并且必须使用–preserve-status选项。

如果使用值为5的-c（count）选项，ping将只发出5个请求。如果我们给超时一分钟，ping肯定会自行终止。然后我们可以使用echo检查退出值。

2.发送正确的信号

当timeout想要停止程序时，它会发送SIGTERM信号。这礼貌地要求程序终止。某些程序可能选择忽略SIGTERM信号。

我们可以通过请求超时来发送SIGKILL信号来实现这一点。可以使用-s（signal）选项告诉超时以发送SIGKILL信号。

timeout -s SIGKILL 20 sudo tcpdump -i ens33 -n -w 20230212.pcap

我们可以使用tcpdump 抓包的默认选项运行20秒后，发送SIGKILL信号终止进程。

3.尝试使用SIGTERM停止程序

我们使用-k（kill after）选项。-k选项需要一个时间值作为参数。在这个命令中，我们要求超时，让dmesg运行30秒，然后用SIGTERM信号终止它。如果dmesg在40秒后仍在运行，则意味着外交SIGTERM被忽略，超时应发送SIGKILL以完成任务。

timeout -k 40 30 dmesg -w

dmesg运行30秒，并在收到SIGTERM信号时停止。

Linux C/C++ timeout命令实现

...
int main(int argc, char** argv) {
...for(int i=1;i<argc;i++) {char* arg = argv[i];if(strlen(arg) <= 0) continue;if(arg[0] == '-') {if(!strcmp(arg, "-h") || !strcmp(arg, "--help")) {printHelp(argv[0]);return EXIT_SUCCESS;} else if(!strcmp(arg, "-9") || !strcmp(arg, "--kill")) {sig_kill = SIGKILL;...} else {fprintf(stderr, "Illegal argument: %s\n", arg);return EXIT_FAILURE;}} else {/* 没有更多选项。检查是否有足够的剩余参数基本语法是/程序[OPTIONS]超时程序[ARGS]而超时和程序是强制性的  */if (i+2 > argc) {		// 检查是否给出超时和程序fprintf(stderr, "Not enough arguments. Check %s --help, if you need help\n", argv[0]);if(i+1 > argc) {// 检查参数是否为数字fprintf(stderr, "  Missing: TIMEOUT PROGRAM\n");} else {if(is_numeric(argv[i]))fprintf(stderr, "  Missing: PROGRAM\n");elsefprintf(stderr, "  Missing: TIMEOUT\n");}return EXIT_FAILURE;} else {int seconds = atoi(argv[i]);if(seconds < 0) {fprintf(stderr, "Timeout cannot be negative");return EXIT_FAILURE;}timeout = (unsigned int)seconds;// 合并程序和可选程序参数for(int j=i+1;j<argc;j++)command = strappend(command, argv[j]);break;}}}// 检查程序参数if(command == NULL || strlen(command) <= 0) {fprintf(stderr, "Not enough arguments. Check %s --help, if you need help\n", argv[0]);fprintf(stderr, "  Missing: TIMEOUT PROGRAM\n");return EXIT_FAILURE;}// Fork守护程序（如果需要）if (daemonize) {fork_daemon();}...int status;pid_t wait_status;// 信号处理器signal(SIGINT, sig_handler);signal(SIGTERM, sig_handler);signal(SIGALRM, sig_handler);if(verbose) printf("Child process forked with pid %d.\n", proc_pid);// 设置报警if(timeout > 0) alarm(timeout);wait_status = waitpid(proc_pid, &status, 0);		// Wait for childruntime += millis();if(wait_status < 0) {fprintf(stderr, "Error waiting for process: %s\n", strerror(errno));return EXIT_FAILURE;}status = WEXITSTATUS(status);		// 获取实际退出状态if(status != 0) {if(verbose) fprintf(stderr, "Process exited with status %d after %ld milliseconds\n", status, runtime);return status;} else {if(verbose) printf("Process completed after %ld milliseconds\n", runtime);return status;}}...
}
...
static void sig_handler(int sig_no) {switch(sig_no) {case SIGALRM:// Timeoutif(verbose)printf("TIMEOUT after %ld milliseconds.\n", runtime+millis());elseprintf("TIMEOUT\n");terminate_process();exit(EXIT_FAILURE);break;case SIGINT:case SIGTERM:if(proc_pid <= 0) exit(EXIT_FAILURE);if(verbose) printf("Program termination request\n");if(proc_pid > 0) kill(proc_pid, sig_no);exit(EXIT_FAILURE);return;}
}...