Python信号处理：signal模块使用全解析

**Python信号处理详解：signal模块使用指南** 本文深入解析Python的`signal`模块，助你掌握在Python程序中处理系统信号的关键技巧。通过`signal.signal()`函数，你可以轻松注册自定义的信号处理函数，应对如`SIGINT`（Ctrl+C中断）、`SIGTERM`（终止请求）、`SIGHUP`（终端关闭触发重载配置）和`SIGALRM`（定时超时控制）等常见信号。文章详细介绍了这些信号的用途和处理方法，并提供了实用的代码示例，例如如何在收到`SIGHUP`信号时重新加载配置，以及如何利用`signal.alarm()`实现简单的超时控制。此外，本文还强调了多线程环境下信号处理的注意事项，即信号只能由主线程接收，子线程应通过通信机制通知主线程处理信号。掌握`signal`模块，能有效提升长期运行的服务或脚本对外部中断和异常情况的应对能力，提高程序的健壮性和稳定性。

要设置信号处理函数，使用signal.signal()注册；常见信号如SIGINT、SIGTERM、SIGHUP和SIGALRM各有用途；在多线程中只有主线程能接收信号。具体来说：1.用signal.signal(signal.SIGXXX, handler)为指定信号注册处理函数，handler接收信号编号和栈帧参数；2.常用信号包括SIGINT（Ctrl+C中断）、SIGTERM（终止请求）、SIGHUP（终端关闭触发重载配置）和SIGALRM（定时超时控制）；3.多线程程序中信号只能由主线程接收，子线程应通过通信机制通知主线程处理信号。

在Python中处理信号，主要用的是标准库里的signal模块。它允许你为特定的系统信号注册处理函数，这样当程序收到对应信号时就能执行自定逻辑，比如优雅退出、重新加载配置等。

下面是一些常见场景和具体用法，帮你快速上手。

如何设置一个信号处理函数？

使用signal.signal()函数可以为某个信号注册处理函数。基本格式是：

import signal

def handler(signum, frame):
    print("收到了中断信号！")

signal.signal(signal.SIGINT, handler)

上面这段代码的意思是：当程序收到SIGINT（通常是Ctrl+C）时，会调用handler函数而不是直接终止程序。

• signum 是信号编号。
• frame 是当前调用栈帧对象，一般不常用。
• 你可以为多个信号分别注册不同的处理函数。

注意：某些信号不能被捕获或忽略，例如SIGKILL和SIGSTOP。

常见的几个信号及用途

在实际开发中，常见的几个信号包括：

• SIGINT：用户按下 Ctrl+C，默认行为是终止程序。
• SIGTERM：用于请求进程正常退出，可以通过 kill 命令发送。
• SIGHUP：终端关闭或控制进程结束时触发，常用于守护进程中重载配置。
• SIGALRM：定时器信号，结合signal.alarm()使用，适合做超时控制。

举个例子，如果你写了一个后台服务，希望在收到SIGHUP时重新读取配置文件，就可以这样写：

import signal

def reload_config(signum, frame):
    print("正在重新加载配置...")

signal.signal(signal.SIGHUP, reload_config)

然后通过命令行发送kill -HUP 来触发这个逻辑。

使用定时器：alarm 和 setitimer

signal.alarm()可以在指定秒数后发送一个SIGALRM信号，适合做一些简单的超时控制：

import signal, time

def timeout_handler(signum, frame):
    print("操作超时了！")
    raise SystemExit

signal.signal(signal.SIGALRM, timeout_handler)
signal.alarm(3)  # 3秒后触发

print("开始执行可能超时的操作...")
time.sleep(5)  # 模拟耗时操作

上面这段代码会在3秒后触发超时处理，并主动退出程序。

但要注意：

• alarm()只支持秒级精度。
• 如果你想更精确地控制时间，可以用setitimer()，它支持微秒级别，并有多种计时模式可选。

多线程中的信号处理需要注意什么？

在多线程程序中，只有主线程能接收信号。也就是说，不管你在哪个线程注册了信号处理函数，信号只会被传送到主线程。

这意味着：

• 不要在子线程里尝试注册信号处理函数。
• 如果你需要在子线程中响应某个事件，建议通过队列或其他线程间通信方式通知主线程去处理。

另外，在处理信号时应尽量避免使用复杂的阻塞操作或锁，否则容易引发死锁或不可预料的行为。

基本上就这些。掌握好signal模块的基本用法，能帮助你在编写长期运行的服务或脚本时更好地处理外部中断和异常情况。

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