訊號機制 Python訊號處理 signal模組

本文是訊號機制三篇記錄中的第二篇，介紹python語言中負責訊號處理的signal模組，並會給出一些小demo；第一篇簡單介紹了linux訊號機制，第三篇則給出關於訊號的乙個應用。三篇組成乙個系列，想起拋磚引玉的作用，希望對大家能有所幫助。

該模組提供python中訊號處理的機制，下面是幾個常用的方法

1.signal.signal(signalnum, handler)

註冊signalnum訊號量的處理函式為handler

其中signalnum為待註冊的訊號量，handler為該訊號量的處理器，其是乙個可呼叫物件，該物件必須接受兩個引數，分別是訊號量signum，當前程式執行堆疊frame，這兩個引數python直譯器會自動傳入，因此我們不必顯示傳入。關於如何列印堆疊frame的值，可以參考這篇部落格。

這時你也許有疑問，上篇部落格中不是說程式可以忽略訊號嗎？

那是不是說忽略就是直接在handler的函式體中寫個pass就行呢？其實這麼想沒有錯，因為處理完訊號後，程式會回到接收到訊號的地方繼續執行，但這樣寫就不簡潔了。其實handler除了是可呼叫物件外，還可以是以下兩個常量：

1）當handler為signal.sig_dfl時，表示接收訊號後，程式按系統預設行為執行；

2）當handler為signal.sig_ign時，則表示接收訊號後，程式忽略該訊號，繼續自身執行。

關於該方法有兩個注意點：

1）該方法是有返回值的，其將返回之前原有的訊號處理函式；

2）該方法僅能在主線程中註冊訊號處理器，若在子執行緒中註冊，將引發valueerror異常。

2.signal.getsignal(signalnum)

返回目前程式註冊signalnum訊號量的處理函式

返回值可能是python可呼叫物件，signal.sig_dfl，signal.sig_ign或none。

3.signal.pause()

使程式進入睡眠，直到程式接收到某個訊號量

4.signal.alarm(time)

每隔time秒發出乙個alrm訊號

若註冊了alrm訊號的處理函式，則相關處理器會被呼叫。當time為0時，取消註冊alrm訊號處理函式。

1）如果在命令列中，可以用kill命令向對應程序傳送訊號，或者使用快捷鍵（如「ctrl-c」，python程式會收到sigint訊號），具體可參考上篇部落格。

2）如果在python程式中，則可借助python的os模組：

os.kill(pid, signal)：向程序號pid對應程序傳送signal訊號量

而程序號的獲取，則可以借助下面兩個方法：

os.getpid()：獲取程式的程序id

os.getppid()：獲取程式的父程序id

案例一：註冊sigusr1訊號處理器，並在執行過程向程式傳送sigusr1訊號，調起對應處理器

#!/usr/bin/env python3
# coding=utf-8
import os
import time
import signal
import traceback
def handle_sigusr1(signum, frame):
print('handle sighup!'.format(os.linesep, '*' * 100))
print(os.linesep.join(traceback.format_stack(frame)))  # 列印詳細執行資訊
def main():
signal.signal(signal.sigusr1, handle_sigusr1)  # 註冊sigusr1訊號的處理器為handle_sigusr1函式
print(signal.getsignal(signal.sigusr1))        # 獲取sigusr1訊號目前的處理器
time.sleep(3)  # 或者使用signal.pause()
os.kill(os.getpid(), signal.sigusr1)  # 向當前程序傳送sigusr1訊號
time.sleep(3)
print('done')
if __name__ == '__main__':
main()

執行結果：

案例二：在子執行緒中註冊某訊號量的處理器，報錯

#!/usr/bin/env python3
# coding=utf-8
from threading import thread
import signal
def child():
signal.signal(signal.sigusr1, signal.sig_ign)  # 註冊sigusr1訊號的處理器為signal.sig_ign，即忽略
print('child thread')
def main():
thread = thread(target=child)
thread.start()  # 開啟子執行緒
thread.join()
print('done')
if __name__ == '__main__':
main()

執行結果：

案例三：註冊sigchld訊號處理器，子程序結束執行後觸發sigchld訊號，父程序接收

#!/usr/bin/env python3
# coding=utf-8
import os
import signal
def handle_sigchld(signum, frame):
print('handle child process')
def main():
signal.signal(signal.sigchld, handle_sigchld)  # 註冊sigchld訊號的處理器為handle_sigchld函式
pid = os.fork()
if pid == 0:
print('child process')  # 子程序結束執行後，會向父程序傳送sigchld訊號
else:
print('main process')
os.wait()
print('done')
if __name__ == '__main__':
main()

執行結果：

案例四：註冊sigalrm訊號處理器，定時傳送sigalrm訊號

#!/usr/bin/env python3
# coding=utf-8
import time
import signal
def handle_sigalrm(signum, frame):
print('alarm !'.format(int(time.time())))
def main():
signal.signal(signal.sigalrm, handle_sigalrm)  # 註冊sigalrm訊號的處理器為handle_sigalrm函式
signal.alarm(3)  # 設定每3秒傳送一次sigalrm訊號
time.sleep(10)   # 某些耗時的操作
signal.alarm(0)  # 取消定時傳送sigalrm訊號
print('done')
if __name__ == '__main__':
main()

執行結果：

對於訊號量的用途，大家有興趣可以看這篇部落格。

文中如有不當之處，還望大家包容和指出，感謝～

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