python 通信库_使用信号 signal 进行进程间通信|Python 标准库

信号是 Unix 系统中常见的一种进程间通信方式(IPC),例如我们经常操作的 ,这里的 对应的就是 SIGKILL 信号,9 就是这个信号的编号,SIGKILL 是它的名称。由于不同版本的 *nux 的实现会有差异,具体请参照系统 API,可以使用 查看所有信号的定义。

那么,信号有哪些使用场景呢?与其他进程间通信方式(例如管道、共享内存等)相比,信号所能传递的信息比较粗糙,只是一个整数。但正是由于传递的信息量少,信号也更便于管理和使用,可以用于系统管理相关的任务。例如通知进程终结、中止或者恢复等。每种信号用一个整型常量宏表示,以 SIG 开头,比如 SIGCHLD、SIGINT 等。

接收信号

Python 中使用 signal 模块来处理信号相关的操作,定义如下:

signalnum 为某个信号,handler 为该信号的处理函数。进程可以无视信号,可以采取默认操作,还可以自定义操作。当 handler 为 signal.SIG_IGN 时,信号被无视(ignore);当 handler 为 singal.SIG_DFL,进程采取默认操作(default);当 handler 为一个函数名时,进程采取函数中定义的操作。

写一个小程序,来处理 事件和 ,也就是 1 和 2 信号。

我们来测试下,首先启动程序(根据打印的 pid),在另外的窗口输入 和 , 最后使用 关闭程序。程序的输出如下:

再来看另一个函数,可以对信号理解的更加透彻:

根据 signalnum 返回信号对应的 handler,可能是一个可以调用的 Python 对象,或者是 (表示被忽略), (默认行为已经被使用)或 (Python 的 handler 还没被定义)。

看下面这个例子,获取 signal 中定义的信号 num 和名称,还有它的 handler 是什么。

运行的结果:可以看到大部分信号都是都有默认的行为。

常用的几个信号:

发送信号

signal 包的核心是设置信号处理函数。除了 向自身发送信号之外,并没有其他发送信号的功能。但在 os 包中,有类似于 Linux 的 kill 命令的函数,分别为:

分别向进程和进程组发送信号。sid 为信号所对应的整数或者 singal.SIG*。

定时发出 SIGALRM 信号

它被用于在一定时间之后,向进程自身发送 SIGALRM 信号,这对于避免无限期地阻塞 I/O 操作或其他系统调用很有用。

在此示例中,调用 被中断,但在信号处理后继续,因此返回后打印的消息显示程序执行时间与睡眠持续时间一样长。

忽略信号

要忽略信号,请注册 SIG_IGN 为处理程序。

下面这个例子注册了两个程序,分别是 SIGINT 和 SIGUSR1,然后用 等待接收信号。

通常 SIGINT(当用户按下 时由 shell 发送到程序的信号)会引发 。这个例子在它看到 SIGINT 时直接忽略了。输出中的每个 表示尝试从终端终止脚本。

从另一个终端使用 将脚本退出。

信号与线程

多线程环境下使用信号,只有 main thread 可以设置 signal 的 handler,也只有它能接收到 signal. 下面用一个例子看看效果,在一个线程中等待信号,并从另一个线程发送信号。

Python 的 signal 模块要求,所有的 handlers 必须在 main thread 中注册,即使底层平台支持线程和信号混合编程。即使接收线程调用了 ,但还是没有接收到信号。代码结尾处的 是为了唤醒接收线程的 ,否则接收线程永远不会退出。

尽管 alarms 可以在任意的线程中设置,但他们只能在 main thread 接收。

alarm 并没有中断 中的 。

参考文档:

https://pymotw.com/3/signal/index.html

http://orangleliu.info/2016/03/06/python-signal-module-simple-use/

http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/10/06/2712683.html

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