Python signal.signal的使用

1. 什么是信号

信号（Signal）是在操作系统中用于通知进程某个事件发生的软件中断。这个软件中断可以由操作系统、硬件或其他进程发送。

在 Linux 和 Unix 系统中，每个信号都有一个唯一的编号，可以用整数表示。例如，常见的信号编号有：

SIGINT（2）：表示键盘中断信号，通常由 Ctrl+C 产生。
SIGTERM（15）：表示进程终止信号。
SIGKILL（9）：表示强制进程终止信号。
SIGALRM（14）：表示定时器信号，在定时器超时时触发。

Python 信号处理模块 signal 提供了处理信号的方法，使得我们能够在程序运行过程中对特定信号进行捕获和处理。

2. 信号处理的基本流程

使用 signal.signal() 函数注册信号处理函数可以捕获信号，并在接收到信号时执行自定义的处理逻辑。基本的信号处理流程如下：

导入 signal 模块：import signal
定义信号处理函数：def signal_handler(signal_num, frame):
注册信号处理函数：signal.signal(signal_num, signal_handler)
执行主程序逻辑
处理程序结束时恢复默认信号处理行为：signal.signal(signal_num, signal.SIG_DFL)

下面我们使用一个简单的例子来演示如何使用 signal.signal() 函数捕获和处理信号。

import signal
import time

# 信号处理函数
def signal_handler(signal_num, frame):
    print('接收到信号:', signal_num)

# 注册信号处理函数
signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
signal.signal(signal.SIGTERM, signal_handler)

# 执行主程序逻辑
while True:
    print('程序运行中...')
    time.sleep(1)

运行上面的代码后，在命令行中按下 Ctrl+C 按键，可以看到输出信息中会显示接收到信号 2，表示捕获到了键盘中断信号。

3. 信号处理函数的参数

信号处理函数的参数包括：

signal_num：表示接收到的信号编号。
frame：表示当前的堆栈帧对象。

在信号处理函数中，我们可以根据信号编号和堆栈帧对象来执行不同的逻辑。例如，我们可以根据不同的信号执行不同的清理操作，或者修改程序的运行状态等。

4. 阻塞和解除阻塞信号

使用 signal.signal() 函数注册信号处理函数后，对应的信号将被阻塞，直到信号处理函数执行完毕。在某些情况下，可能希望将信号解除阻塞，以便其默认行为起作用。

在 Python 中可以使用 signal.signal(signal_num, signal.SIG_IGN) 来解除对应信号的阻塞。

下面我们通过一个例子来演示阻塞和解除阻塞信号的过程：

import signal
import time

# 信号处理函数
def signal_handler(signal_num, frame):
    print('接收到信号:', signal_num)

# 注册信号处理函数
signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)

# 阻塞信号
signal.pause()

print('程序将暂时阻塞在这里，直到接收到 CTRL+C 信号')
time.sleep(10)

# 解除阻塞信号
signal.signal(signal.SIGINT, signal.SIG_IGN)

print('信号已解除阻塞')

# 程序继续执行
while True:
    print('程序运行中...')
    time.sleep(1)