Python信号

Python信号

什么是信号？

在操作系统中，信号是一种进程间通信的机制，用来通知一个进程，某种事件已经发生。常见的事件包括：用户按下Ctrl+C终止一个进程、定时器到时、进程收到特定的信号等。

Python通过信号处理模块signal来支持信号的处理，可以捕获信号并注册自定义的处理函数。

信号处理函数

在signal模块中定义了一个signal函数，用来设置给定信号的处理函数。其语法如下：

signal.signal(signalnum, handler)

• signalnum是要捕获的信号编号，如signal.SIGINT代表Ctrl+C信号。
• handler是一个可以接收两个参数的函数，第一个参数是信号的编号，第二个参数是一个Frame对象，包含有关信号发生的上下文信息。

下面是一个简单的示例代码，以捕获Ctrl+C信号为例：

import signal
import sys

def signal_handler(sig, frame):
    print('You pressed Ctrl+C!')
    sys.exit(0)

signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)

print('Press Ctrl+C to exit')
signal.pause()

运行结果为：

Press Ctrl+C to exit
^CYou pressed Ctrl+C!

在上面的代码中，我们定义了一个名为signal_handler的处理函数，当捕获到Ctrl+C信号时，会输出提示信息并退出程序。

常用信号列表

在signal模块中定义了以下一些常用信号，可以在不同平台下获取其名称和值：

• signal.SIGABRT: 异常终止信号
• signal.SIGFPE: 浮点异常
• signal.SIGHUP: 终端挂起或控制进程终止
• signal.SIGILL: 非法指令
• signal.SIGINT: 键盘中断
• signal.SIGKILL: 杀死进程
• signal.SIGPIPE: 管道断开
• signal.SIGQUIT: 键盘退出
• signal.SIGSEGV: 无效存储器引用
• signal.SIGTERM: 终止

我们可以使用signal.Signals类来获取这些信号的名称和值，示例如下：

import signal

for name, value in signal.Signals.__members__.items():
    print(name, value)

运行结果为：

SIGABRT 6
SIGALRM 14
SIGBUS 10
SIGCHLD 17
SIGCONT 18
SIGFPE 8
...

发送信号

除了捕获信号外，还可以通过os模块中的os.kill函数来发送信号给其他进程。其语法如下：

os.kill(pid, signalnum)

• pid是要发送信号的进程ID。
• signalnum是要发送的信号。

下面是一个发送信号的示例代码：

import os
import signal

pid = 1234
signalnum = signal.SIGTERM
os.kill(pid, signalnum)

信号处理注意事项

• 信号处理函数中应尽量避免调用不可重入函数，因为信号是异步的，可能会打断进程的正常执行。
• 如果需要在信号处理函数中调用系统调用或其他可能被信号打断的操作，应在调用前屏蔽信号，在调用后恢复信号。

结语

通过Python的signal模块，我们可以灵活地进行信号处理，实现对进程的控制和通信。熟练使用信号处理函数，能够帮助我们更好地处理进程中的各种事件，提高程序的稳定性和可靠性。