每日一模块：signal

一、简介

Python的signal模块允许程序员发送Unix信号到进程，以及注册信号处理器来捕获这些信号。Unix信号是一种软件中断，用于通知进程有某种事件发生了。例如，当你尝试终止一个进程时，系统会发送一个SIGTERM信号给该进程。

二、基本使用

1. 导入模块

首先，你需要导入signal模块：

import signal2. 注册信号处理器

使用signal.signal()函数可以注册一个信号处理器。这个函数接受两个参数：要处理的信号和信号处理函数。

def handle_sigint(signum, frame):

print('You pressed Ctrl+C!')

# 清理并关闭

# ...

sys.exit(0)

# 注册SIGINT（Ctrl+C）的处理器

signal.signal(signal.SIGINT, handle_sigint)

在这个例子中，我们定义了一个名为handle_sigint的函数，它将在用户按下Ctrl+C（通常用于终止程序）时被调用。我们使用signal.signal()来注册这个函数作为SIGINT信号的处理器。

3. 发送信号

虽然通常我们不会直接发送信号给Python程序（除非是为了测试信号处理器），但signal模块也提供了发送信号的功能。例如，你可以使用os.kill()函数发送信号给进程。

import os

# 发送SIGINT信号给当前进程

os.kill(os.getpid(), signal.SIGINT)

这将会触发我们之前注册的handle_sigint函数。

三、常见的Unix信号

signal.SIGINT：当用户按下Ctrl+C时发送。signal.SIGTERM：请求进程终止。这是kill命令发送的默认信号。signal.SIGABRT：由abort()函数发送。signal.SIGALRM：由alarm()函数发送。signal.SIGFPE：当发生浮点异常时发送。signal.SIGSEGV：当程序发生无效的内存引用时发送。signal.SIGKILL：无条件终止进程。不能被捕获或阻塞。signal.SIGSTOP：无条件停止进程。不能被捕获或阻塞。

四、注意事项

• 在多线程程序中，信号处理器是线程安全的，但应小心确保信号处理逻辑本身是线程安全的。

• 在Windows上，signal模块的功能有限。只有signal.SIGINT和signal.SIGTERM信号可以被处理，而且它们的行为可能与Unix系统不同。

• 在某些情况下，信号处理可能会受到Python解释器或操作系统的影响，因此在实际应用中可能需要更多的测试和调试。

五、高级用法

除了基本的信号处理外，signal模块还提供了更高级的功能，如设置信号处理的掩码（signal.sigprocmask()）和设置定时器（signal.signal()与signal.ITIMER_REAL结合使用）。这些高级功能通常用于更复杂的系统编程任务。

六、总结

Python的signal模块提供了一种强大的机制，允许程序员控制和处理Unix信号。通过注册信号处理器，你可以捕获并响应这些信号，从而控制程序的行为，例如优雅地关闭程序、处理异常情况等。然而，由于信号处理的复杂性和不可预测性，使用时需要格外小心。