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Python学习笔记14：标准库之信号量（signal包）

2024-07-27 15:29:45   220人阅读

signal包负责在Python程序内部处理信号，典型的操作包括预设信号处理函数，暂停并等待信号，以及定时发出SIGALRM等。
要注意，signal包主要是针对UNIX平台(比如Linux, MAC OS)，而Windows内核中由于对信号机制的支持不充分，
所以在Windows上的Python不能发挥信号系统的功能。

定义信号名

signal包定义了各个信号名及其对应的整数，比如
import signal
print signal.SIGALRM
print signal.SIGCONT

Python所用的信号名和Linux一致。可以通过
$man 7 signal
查询


预设信号处理函数

signal包的核心是使用signal.signal()函数来预设(register)信号处理函数，如下所示：

singnal.signal(signalnum, handler)

signalnum为某个信号，handler为该信号的处理函数。


我们在信号基础里提到，进程可以无视信号，可以采取默认操作，还可以自定义操作。
当handler为signal.SIG_IGN时，信号被无视(ignore)。
当handler为singal.SIG_DFL，进程采取默认操作(default)。
当handler为一个函数名时，进程采取函数中定义的操作。
import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print("I recerive signal:", signum)


# Register signal.SIGTSTP's handler
signal.signal(signal.SIGTSTP, myHandler)
siganl.pause()
print("End")

在主程序中，首先使用signal.signal()函数来预设信号处理函数。
然后我们执行signal.pause()来让该进程暂停以等待信号，以等待信号。
当信号SIGUSR1被传递给该进程时，进程从暂停中恢复，并根据预设，执行SIGTSTP的信号处理函数myHandler()。
myHandler的两个参数一个用来识别信号(signum)，另一个用来获得信号发生时，进程栈的状况(stack frame)。
这两个参数都是由signal.singnal()函数来传递的。


上面的程序可以保存在一个文件中(比如test.py)。我们使用如下方法运行:
$python test.py
以便让进程运行。当程序运行到signal.pause()的时候，进程暂停并等待信号。
此时，通过按下CTRL+Z向该进程发送SIGTSTP信号。
可以看到，进程执行了myHandle()函数, 随后返回主程序，继续执行。
当然，也可以用$ps查询process ID, 再使用$kill来发出信号。
进程并不一定要使用signal.pause()暂停以等待信号，它也可以在进行工作中接受信号，
比如将上面的signal.pause()改为一个需要长时间工作的循环。
可以根据自己的需要更改myHandler()中的操作，以针对不同的信号实现个性化的处理。

import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print("Now,it's time")

# Register signal.SIGTSTP's handler
signal.signal(signal.SIGALRM, myHandler)
signal,alarm(5)
while True:
    print("End")

这里用了一个无限循环以便让进程持续运行。
在signal.alarm()执行5秒之后，进程将向自己发出SIGALRM信号，随后，信号处理函数myHandler开始执行。


发送信号

signal包的核心是设置信号处理函数。
除了signal.alarm()向自身发送信号之外，并没有其他发送信号的功能。
但在os包中，有类似于linux的kill命令的函数，分别为
os.kill(pid, sid)
os.killpg(pgid, sid)
分别向进程和进程组(见Linux进程关系)发送信号。sid为信号所对应的整数或者singal.SIG*。
实际上signal, pause，kill和alarm都是Linux应用编程中常见的C库函数，在这里，我们只不过是用Python语言来实现了一下。
实际上，Python 的解释器是使用C语言来编写的，所以有此相似性也并不意外。
此外，在Python 3.4中，signal包被增强，信号阻塞等功能被加入到该包中。

Python学习笔记14：标准库之信号量（signal包）


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