pthread 中的信号处理

Question

我创建了一个 pthread，并在其中安装了一个信号处理程序，就像我们在 main( ) 函数中所做的那样。线程的信号处理程序是一个单独的函数。令人惊讶的是，它不起作用，即线程的信号处理程序无法捕获信号。

代码如下：

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>

typedef struct data
{
 char name[10];
 int age;
}data;

void sig_func(int sig)
{
 printf("Caught signal: %d\n",sig);
 signal(SIGSEGV,sig_func);
}

void func(data *p)
{
 printf("This is from thread function\n");
 signal(SIGSEGV,sig_func); // Register signal handler inside thread
 strcpy(p->name,"Mr. Linux");
 p->age=30;
 sleep(2); // Sleep to catch the signal
}

int main()
{
 pthread_t tid;
 pthread_attr_t attr;
 data *ptr;

 pthread_attr_init(&attr);
 pthread_create(&tid,&attr,(void*)func,ptr);
 pthread_kill(tid,SIGSEGV);

 pthread_join(tid,NULL);
 printf("Name:%s\n",ptr->name);
 printf("Age:%d\n",ptr->age);
}

输出：

分段错误（表示信号未被处理程序捕获）

Answer 1

你的代码有几个问题：

• ptr 未初始化，所以所有ptr-> 部分都会导致程序崩溃
• 您正在立即调用pthread_kill()，很可能在安装信号处理程序之前，并且在线程中（具有未指定的行为）
• 您从信号处理程序中调用 printf()，但不能保证其正常工作（请参阅 man 7 signal 以获取安全函数列表）

这会更好，尽管您仍然需要适当的线程同步，并且如其他地方所述，您应该使用sigaction()：

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>

typedef struct data
{
 char name[10];
 int age;
}data;

void sig_func(int sig)
{
 write(1, "Caught signal 11\n", 17);
 signal(SIGSEGV,sig_func);
}

void func(data *p)
{
 fprintf(stderr, "This is from thread function\n");
 strcpy(p->name,"Mr. Linux");
 p->age=30;
 sleep(2); // Sleep to catch the signal
}

int main()
{
 pthread_t tid;
 pthread_attr_t attr;
 data d;
 data *ptr = &d;

 signal(SIGSEGV,sig_func); // Register signal handler before going multithread
 pthread_attr_init(&attr);
 pthread_create(&tid,&attr,(void*)func,ptr);
 sleep(1); // Leave time for initialisation
 pthread_kill(tid,SIGSEGV);

 pthread_join(tid,NULL);
 fprintf(stderr, "Name:%s\n",ptr->name);
 fprintf(stderr, "Age:%d\n",ptr->age);
}

编辑：在主线程中安装 sighandler

Answer 2

没有人提到的代码的一个问题是，虽然信号阻塞（和传递，如果你使用pthread_kill 或raise）是每个线程的，但信号处理程序是每个进程的。这意味着它们对于线程间通信来说是一种非常糟糕的机制，尤其是当您的代码将被用作库代码时，因为库更改调用者的信号处理程序是非常糟糕的行为。

另请注意，与其他线程信号发送方法（如条件变量或障碍）相比，使用信号处理程序进行线程间通信的性能次优，因为至少有一个额外的用户-内核-用户转换（当信号处理程序返回时） .

Answer 3

我认为问题的核心是信号作为一个整体传递给进程，而不是单个线程。通常，指定一个线程来处理所有信号；所有其他线程（包括主线程）都需要block the signals using pthread_sigmask()。

您可以将掩码设置为阻止所有信号，启动信号处理线程，取消掩码您希望处理的信号，然后返回主线程，启动您需要的所有其他线程。它们将从主线程继承“阻塞所有信号”掩码。

顺便说一句，是时候离开signal(3) 并切换到sigaction(2)，它具有可靠的语义和更好的标准化。 （因此更便携。）