python - Python-防止子线程受到SIGINT信号的影响

Question

我有一个由运行程序(这是主线程)组成的程序，该程序创建1个或多个子线程，这些子线程主要使用子进程来触发第三方应用程序。

我希望能够在收到SIGINT后优雅地终止所有线程，因此我在主线程中定义了一个处理程序，如下所示:

signal.signal(signal.SIGINT, handler)

尽管最初我收到了SIGINT，但它只会影响我的主线程，然后我将能够管理子线程终止。

但是，我实际上观察到的是，按Control + c也会影响我的子线程(我看到，一旦按Control + c，子线程中的子进程就会引发RC 512的异常)。

有人可以建议是否只有主线程会检测到该信号而不影响子线程吗？

Answer 1

如果使用subprocess.Popen()创建子进程，并且不希望它们被SIGINT信号杀死，请在执行新的二进制文件之前，使用preexec_fn参数将SIGINT信号处置设置为忽略:

child = subprocess.Popen(...,
                         preexec_fn = lambda: signal.signal(signal.SIGINT, signal.SIG_IGN))

其中 ...是您当前参数的占位符。

如果使用实际线程(线程或线程模块)，则Python的信号模块会设置所有内容，以便只有主线程/初始线程才能接收信号或设置信号处理程序。因此，Python中的信号不会真正影响适当的线程。

在 subprocess.Popen()情况下，子进程最初继承该进程的副本，包括信号处理程序。这意味着存在一个小窗口，子进程可以使用与父进程相同的代码来捕获信号。但是，由于它是一个独立的过程，因此仅可见其副作用。 (例如，如果信号处理程序调用 sys.exit()，则仅子进程将退出。子进程中的信号处理程序无法更改父进程中的任何变量。)

为了避免这种情况，父进程可以临时切换到其他信号处理程序，该信号处理程序仅在子进程创建期间记住是否捕获到信号:

import signal

# Global variables for sigint diversion
sigint_diverted   = False     # True if caught while diverted
sigint_original   = None      # Original signal handler

def sigint_divert_handler():
    global sigint_diverted
    sigint_diverted = True

def sigint_divert(interrupts=False):
    """Temporarily postpone SIGINT signal delivery."""
    global sigint_diverted
    global sigint_original
    sigint_diverted = False
    sigint_original = signal.signal(signal.SIGINT, sigint_divert_handler)
    signal.siginterrupt(signal.SIGINT, interrupts)

def sigint_restore(interrupts=True):
    """Restore SIGINT signal delivery to original handler."""
    global sigint_diverted
    global sigint_original
    original = sigint_original
    sigint_original = None
    if original is not None:
        signal.signal(signal.SIGINT, original)
        signal.siginterrupt(signal.SIGINT, interrupts)
    diverted = sigint_diverted
    sigint_diverted = False
    if diverted and original is not None:
        original(signal.SIGINT)

使用上述助手，其想法是在创建子进程(使用子进程模块或某些os模块函数)之前，请调用 sigint_divert()。子进程继承了转移的SIGINT处理程序的副本。创建子进程后，可以通过调用 sigint_restore()还原SIGINT处理。 (请注意，如果您在设置原始SIGINT处理程序后调用了 signal.siginterrupt(signal.SIGINT, False)，以便其传递不会引发IOError异常，则应在此处调用 sigint_restore(False)。)

这样，子进程中的信号处理程序就是转向信号处理程序，该信号处理程序仅设置全局标志，而没有执行其他任何操作。当然，您仍然想将 preexec_fn =参数用于 subprocess.Popen()，以便在子进程中执行实际的二进制文件时完全忽略SIGINT信号。
sigint_restore()不仅恢复原始信号处理程序，而且如果转向的信号处理程序捕获到SIGINT信号，则可以通过直接调用原始信号处理程序来“重新引发”该信号。假设原始处理程序是您已经安装的处理程序；否则，您可以改用 os.kill(os.getpid(), signal.SIGKILL)。

非Windows操作系统上的Python 3.3和更高版本公开了信号掩码，该掩码可用于在一段时间内“阻止”信号。阻塞意味着信号的传递被推迟，直到被解除阻塞为止。不容忽视。这正是上述信号转移代码试图实现的目标。

信号不会排队，因此，如果一个信号已经挂起，则将忽略任何其他相同类型的信号。 (因此，每种类型的信号(例如SIGINT)只能同时处于待处理状态。)

这允许使用两个辅助功能的模式，

def block_signals(sigset = { signal.SIGINT }):
    mask = signal.pthread_sigmask(signal.SIG_BLOCK, {})
    signal.pthread_sigmask(signal.SIG_BLOCK, sigset)
    return mask

def restore_signals(mask):
    signal.pthread_sigmask(signal.SIG_SETMASK, mask)

这样一来，在创建线程或子进程之前，请先调用 mask = block_signals()，然后再创建 restore_signals(mask)。在创建的线程或子进程中，默认情况下将阻止SIGINT信号。

阻塞的SIGINT信号也可以使用 signal.sigwait({signal.SIGINT})(阻塞直到发送一个信号)来使用，或者使用 signal.sigtimedwait({signal.SIGINT}, 0)(如果有一个未决，它随信号立即返回)使用，否则使用 None。

当子进程管理自己的信号掩码和信号处理程序时，我们不能使它忽略SIGINT信号。

在Unix/POSIXy机器上，我们可以通过将子进程与控制终端分离并在其自己的 session 中运行，来阻止将SIGINT发送到子进程。
subprocess.Popen()需要进行两组更改:

在setsid下执行命令或二进制文件:[ "setsid", "program", args.. ]或"setsid sh -c 'command'"，取决于您提供的二进制文件是要以列表形式还是字符串形式执行。

setsid 是一个命令行实用程序，可在新 session 中运行带有指定参数的指定程序。新 session 没有控制终端，这意味着如果用户按下Ctrl + C，它将不会收到SIGINT。

如果父级不将管道用于子进程的stdin，stdout或stderr，则应将它们显式打开为os.devnull:
stdin=open(os.devnull, 'rb')，stdout=open(os.devnull, 'wb')，stderr=open(os.devnull, 'wb')
这确保了子过程不会退回到控制终端之下。 (当用户按下Ctrl + C时，它是向每个进程发送SIGINT信号的控制终端。)

如果父进程愿意，则可以使用 os.kill(child.pid, signal.SIGINT)向子进程发送SIGINT信号。