在基于進(jìn)程模型的信號(hào)處理已經(jīng)比較嗎麻煩了，引入線程后事情就更加復(fù)雜了。
每個(gè)線程擁有其自身的信號(hào)掩碼，但是信號(hào)處理函數(shù)是被進(jìn)程內(nèi)的所有線程共享的，作為一個(gè)推論，獨(dú)立的線程能夠阻塞信號(hào)，但是如果一個(gè)線程修改與給定信號(hào)的處理動(dòng)作的時(shí)候，所有的線程都會(huì)共享這一修改。也就是說，如果一個(gè)線程選擇忽略一個(gè)給定信號(hào)，其他的線程可能會(huì)通過恢復(fù)默認(rèn)呢處理或者是安裝信號(hào)處理函數(shù)的方式撤銷線程所做的忽略選擇。
信號(hào)會(huì)只會(huì)被發(fā)送到進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)線程。如果信號(hào)與硬件錯(cuò)誤相關(guān)，那么信號(hào)通常被發(fā)送到造成時(shí)間發(fā)生的線程，其他信號(hào)，將被發(fā)送到任意一個(gè)線程。
在10.12節(jié)中，我們介紹了進(jìn)程可以使用函數(shù)sigprocmask函數(shù)來阻塞信號(hào)的發(fā)送，然而，sigprocmask函數(shù)在多線程進(jìn)程中的行為是未定義的，線程必須使用函數(shù)pthread_sigmask予以代替。

#include <signal.h>

int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oset);

Returns: 0 if OK, error number on failure.

函數(shù)pthread_sigmask與函數(shù)sigprocmask相似，但是pthread_sigmask函數(shù)在失敗的時(shí)候返回一個(gè)錯(cuò)誤碼，而函數(shù)sigprocmask在失敗的時(shí)候返回-1并且設(shè)置errno變量。
參數(shù)how可以取三個(gè)不同的數(shù)值:
* SIG_BLOCK添加信號(hào)集到線程的信號(hào)掩碼中;
* SIG_SETMASK使用信號(hào)集替換線程的信號(hào)掩碼;
* SIG_UNBLOCK從線程的信號(hào)掩碼中移除信號(hào)集;
如果oset參數(shù)不是null,那么線程的前一個(gè)信號(hào)掩碼將被存儲(chǔ)到oset指針指向的內(nèi)存中。線程可以通過設(shè)置set參數(shù)為null的情況下獲取其當(dāng)前的信號(hào)掩碼，著這種情況下，how參數(shù)將被忽略。

線程可以調(diào)用函數(shù)sigwait來等待一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的出現(xiàn);

#include <signal.h>

int sigwait(const sigset_t *restrict set, int *restrict signop);

Returns: 0 if OK, error number on failure.

參數(shù)set指定了線程正在等待信號(hào)的集合，參數(shù)signop指針指向的內(nèi)存將會(huì)存儲(chǔ)被發(fā)送的信號(hào)數(shù)量。
如果在sigwait函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候，如果set中的一個(gè)信號(hào)處于掛起狀態(tài)，那么函數(shù)sigwait就不會(huì)阻塞，而是直接返回，在返回之前，sigwait函數(shù)將會(huì)將從進(jìn)程掛起的信號(hào)集中移除等到的信號(hào)。如果實(shí)現(xiàn)支持信號(hào)排隊(duì)，并且一個(gè)信號(hào)的多個(gè)實(shí)例處于掛起狀態(tài)，函數(shù)sigwait僅僅移除其中一個(gè)實(shí)例，其他實(shí)例仍然處于排隊(duì)狀態(tài)。
為了避免錯(cuò)誤的行為，線程在調(diào)用函數(shù)sigwait之前必須先阻塞這些等待的信號(hào)。函數(shù)sigwait將會(huì)自動(dòng)解除對(duì)應(yīng)信號(hào)的阻塞，并且一直等待知道其中一個(gè)信號(hào)被發(fā)送，在返回之前，sigwait將會(huì)恢復(fù)線程的信號(hào)掩碼，如果函數(shù)sigwait被調(diào)用的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的信號(hào)沒有被阻塞，那么在完成函數(shù)sigwait之前會(huì)出現(xiàn)一個(gè)多于的時(shí)間窗口，在這個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)，信號(hào)可能被發(fā)送到了線程。
使用函數(shù)sigwait的一個(gè)好處就是可以簡(jiǎn)化信號(hào)處理函數(shù)的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗试S我們將異步信號(hào)處理當(dāng)作是同步信號(hào)來看待，我們可以通過將指定信號(hào)添加到線程的信號(hào)掩碼中，從而防止信號(hào)中斷線程的執(zhí)行，然后專門指定一個(gè)線程來處理信號(hào)，這些指定的線程在調(diào)用函數(shù)的時(shí)候不需要再考慮那些函數(shù)是信號(hào)處理安全的，因?yàn)樵谛盘?hào)處理函數(shù)被調(diào)用的時(shí)候，線程處于正常的線程環(huán)境，而不是像傳統(tǒng)情況那樣:信號(hào)處理函數(shù)能夠中斷線程的正常執(zhí)行。
如果多個(gè)線程由于調(diào)用了函數(shù)sigwait而阻塞在了同一個(gè)信號(hào)上，那么當(dāng)信號(hào)被發(fā)送的時(shí)候，僅僅只有一個(gè)線程將會(huì)返回，如果一個(gè)信號(hào)被捕獲，并且存在一個(gè)線程調(diào)用函數(shù)sigwait等待這一信號(hào)，如何發(fā)送信號(hào)是交給實(shí)現(xiàn)了決定的，實(shí)現(xiàn)可以允許sigwait返回或者是調(diào)用信號(hào)處理函數(shù)，但是不能同時(shí)執(zhí)行這兩個(gè)動(dòng)作。
為了發(fā)送一個(gè)信號(hào)給進(jìn)程，我們可以調(diào)用函數(shù)kill,為了發(fā)送一個(gè)信號(hào)給一個(gè)線程，我們可以調(diào)用函數(shù)pthread_kill;

#include <signal.h>

int pthread_kill(pthread_t thread, int signl);

Returns: 0 if ok, error number on failure.

我們可以傳遞給參數(shù)signo數(shù)值0,用于檢測(cè)指定線程是否存在。如果一個(gè)信號(hào)的默認(rèn)處理方式是終止進(jìn)程，那么向一個(gè)線程發(fā)送這個(gè)信號(hào)也會(huì)終止掉整個(gè)進(jìn)程。
注意alarm timers是進(jìn)程資源，所有的線程都會(huì)共享相同的alarms集合，因此，對(duì)于一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程，不可能做到使用alarm timers而不發(fā)生沖突。

Example

在圖10.23中，我們等待信號(hào)處理函數(shù)設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，用于表示主程序可以退出了。在這個(gè)程序中，可以運(yùn)行的程序流僅僅只有主線程以及信號(hào)處理函數(shù)，所以阻塞信號(hào)對(duì)于避免丟失標(biāo)志的改變是有效的。使用多線程以后，我們需要使用互斥鎖來保護(hù)標(biāo)志，正如在圖12.16中程序所示。

#include "apue.h"

#include <pthread.h>

int quitflag; /* set nonzero by thread */

sigset_t mask;

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_cond_t waitloc = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void *thr_fn(void *arg)

{

int err, signo;

for(;;)

{

err = sigwait(&mask, &signo);

if(err != 0)

err_exit(err, "sigwait failed");

switch(signo)

{

case SIGINT:

printf("\ninterrupt\n");

break;

case SIGQUIT:

pthread_mutex_lock(&lock);

quitflag = 1;

pthread_mutex_unlock(&lock);

pthread_cond_signal(&waitloc);

return (0);

default:

printf("unexpected signal %d\n", signo);

exit(1);

}

}

}

int main(void)

{

int err;

sigset_t oldmask;

pthread_t tid;

sigemptyset(&mask);

sigaddset(&mask, SIGINT);

sigaddset(&mask, SIGQUIT);

if((err = pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, &oldmask)) != 0)

err_exit(err, "SIG_BLOCK error");

err = pthread_create(&tid, NULL, thr_fn, 0);

if(err != 0)

{

err_exit(err, "can;t create thread");

}

pthread_mutex_lock(&lock);

while(quitflag == 0)

pthread_cond_wait(&waitloc, &lock);

pthread_mutex_unlock(&lock);

/*SIGQIUT has been caught and is now blocked; do whatever */

quitflag = 0;

/*reset signal mask which unblocks ISGQUIT */

if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)

err_sys("SIG_SETMASK error");

exit(0);

}

圖12.16 同步信號(hào)處理
信號(hào)處理函數(shù)不再會(huì)中斷主線程，我們使用一個(gè)專門的線程來處理信號(hào)，我們可以在互斥鎖的保護(hù)下修改quitflag，so that the main thread of control can’t miss the wake-up call made when we call pthread_cond_signal.我們?cè)谥骶€程中使用同一互斥鎖來檢查標(biāo)記的值，并在我們等待條件的時(shí)候自動(dòng)釋放鎖。
注意同時(shí)阻塞了信號(hào)SIGINT以及SIGQUIT信號(hào)，當(dāng)我們創(chuàng)建線程來處理信號(hào)的時(shí)候，線程繼承了當(dāng)前的信號(hào)掩碼，因?yàn)閟igwait并不會(huì)阻塞信號(hào)，因此只有一個(gè)線程可以接受信號(hào)，這樣可以使得我們?cè)诰帉懼骶€程的時(shí)候不用考慮這些中斷信號(hào)的干擾。
程序運(yùn)行情況如下入所示：

yuekunhu@debian:~/APUE/chapter12$ ./12_16.exe

^C

interrupt

^C

interrupt

^C

interrupt

^\yuekunhu@debian:~/APUE/chapter12$

來自為知筆記(Wiz)

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/U201013687/p/5635947.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的12.8 线程和信号的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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