Python訊號之分享

在瞭解了Linux的訊號基礎之後，Python標準庫中的signal包就很容易學習和理解。signal包負責在Python程式內部處理訊號，典型的操作包括預設訊號處理函式，暫停並等待訊號，以及定時發出SIGALRM等。要注意，signal包主要是針對UNIX平臺(比如Linux, MAC OS)，而Windows核心中由於對訊號機制的支援不充分，所以在Windows上的Python不能發揮訊號系統的功能。

定義訊號名

signal包定義了各個訊號名及其對應的整數，比如

import signal
print signal.SIGALRM
print signal.SIGCONT

Python所用的訊號名和Linux一致。你可以透過

$man 7 signal

查詢

預設訊號處理函式

signal包的核心是使用signal.signal()函式來預設(register)訊號處理函式，如下所示：

singnal.signal(signalnum, handler)

signalnum為某個訊號，handler為該訊號的處理函式。我們在訊號基礎裡提到，程式可以無視訊號，可以採取預設操作，還可以自定義操作。當handler為signal.SIG_IGN時，訊號被無視(ignore)。當handler為singal.SIG_DFL，程式採取預設操作(default)。當handler為一個函式名時，程式採取函式中定義的操作。

import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print('I received: ', signum)
# register signal.SIGTSTP's handler 
signal.signal(signal.SIGTSTP, myHandler)
signal.pause()
print('End of Signal Demo')

在主程式中，我們首先使用signal.signal()函式來預設訊號處理函式。然後我們執行signal.pause()來讓該程式暫停以等待訊號，以等待訊號。當訊號SIGUSR1被傳遞給該程式時，程式從暫停中恢復，並根據預設，執行SIGTSTP的訊號處理函式myHandler()。myHandler的兩個引數一個用來識別訊號(signum)，另一個用來獲得訊號發生時，程式棧的狀況(stack frame)。這兩個引數都是由signal.singnal()函式來傳遞的。

上面的程式可以儲存在一個檔案中(比如test.py)。我們使用如下方法執行:

$python test.py

以便讓程式執行。當程式執行到signal.pause()的時候，程式暫停並等待訊號。此時，透過按下CTRL+Z向該程式傳送SIGTSTP訊號。我們可以看到，程式執行了myHandle()函式, 隨後返回主程式，繼續執行。(當然，也可以用$ps查詢process ID, 再使用$kill來發出訊號。)

(程式並不一定要使用signal.pause()暫停以等待訊號，它也可以在進行工作中接受訊號，比如將上面的signal.pause()改為一個需要長時間工作的迴圈。)

我們可以根據自己的需要更改myHandler()中的操作，以針對不同的訊號實現個性化的處理。

定時發出SIGALRM訊號

一個有用的函式是signal.alarm()，它被用於在一定時間之後，向程式自身傳送SIGALRM訊號:

import signal
# Define signal handler function
def myHandler(signum, frame):
    print("Now, it's the time")
    exit()
# register signal.SIGALRM's handler 
signal.signal(signal.SIGALRM, myHandler)
signal.alarm(5)
while True:
    print('not yet')

我們這裡用了一個無限迴圈以便讓程式持續執行。在signal.alarm()執行5秒之後，程式將向自己發出SIGALRM訊號，隨後，訊號處理函式myHandler開始執行。

傳送訊號

signal包的核心是設定訊號處理函式。除了signal.alarm()向自身傳送訊號之外，並沒有其他傳送訊號的功能。但在os包中，有類似於linux的kill命令的函式，分別為

os.kill(pid, sid)

os.killpg(pgid, sid)

分別向程式和程式組(見Linux程式關係)傳送訊號。sid為訊號所對應的整數或者singal.SIG*。

實際上signal, pause，kill和alarm都是Linux應用程式設計中常見的C庫函式，在這裡，我們只不過是用Python語言來實現了一下。實際上，Python 的直譯器是使用C語言來編寫的，所以有此相似性也並不意外。此外，在Python 3.4中，signal包被增強，訊號阻塞等功能被加入到該包中。我們暫時不深入到該包中。