在 C 中向 pthread 发送和捕获信号

Question

我知道如何使用 kill(pid_t pid, int sig) 函数向 C 中的子进程发送信号。向线程发送信号怎么样？是否可以？。如果是这样，如何捕获“子”线程上的信号。例如，如果主线程向我发送终止信号，我如何在另一个线程中捕获它。

Answer 1

信号被发送到整个进程。发送到进程的每个信号都由单个线程（代表整个程序）接收。每个线程的信号掩码会影响特定线程是否有资格处理特定信号。

因此，您需要一个信号处理程序 - 可能仅在一个线程中。但请注意，您在线程的信号处理程序中应该执行的操作是有限的。请小心不要远远超出标准所做出的承诺（这是最低限度的）。

但是，pthread_kill()函数可用于发送信号只要当前线程可以识别（可以访问识别的线程 ID 值 (pthread_t)）仍在进程内执行的线程，就可以访问其他线程。您可能决定使用与最初捕获的信号号不同的信号号将信号中继到其他线程（因此一个线程接收外部信号，但许多线程接收内部信号）。或者您可以使用另一个 Pthread 同步或通信原语来代替信号。

Answer 2

对于 POSIX 线程，您可以使用函数 pthread_cond_wait 和 pthread_cond_signal。

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex)
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)

发出信号的线程应阻塞在 pthread_cond_wait 调用上，直到另一个线程使用具有相同条件变量的 pthread_cond_signal 发送信号。

考虑到传递给进程的信号的类比，这有点不同，因为有信号的线程已经挂起其执行等待信号，这与简单地被中断并继续的进程不同。

Answer 3

信号不具有线程关联性。它们是完全异步处理的。当您使用 signal(2) 或 sigaction(2) 指定信号处理程序时，它是全局信号处理程序。当发出信号时，信号处理程序在当时正在运行的任何线程的堆栈顶部运行，并且您无法控制它。

听起来您想要某种其他类型的线程间通信。最简单的方法是使用 易失性共享变量：

volatile bool should_terminate = false;

void ChildThread()
{
    while(!should_terminate)
    {
        // do stuff
    }
}

void MainThread()
{
    // To terminate child thread:
    should_terminate = true;
}

如果您需要更强的并发控制，请研究互斥体、条件变量和信号量。

Answer 4

我不确定这是否可能，因为它依赖于平台和实现，我强烈建议您不要使用信号在线程之间进行通信。有时只有特定线程会接收信号，有时所有线程都会接收信号。

存在更好的线程通信机制，例如队列、信号量和锁。