在信号处理程序中使用互斥锁

时间:2020-03-22 18:20:15

标签: c++ linux multithreading pthreads signals

我有一个多线程应用程序,需要在中断,终止等信号下正常停止它。

这里有一个片段来说明逻辑的相关部分。

std::atomic_bool running = true;
std::mutex mutex;
std::condition_variable condition;

void signal_handler(int signal)
{
  // in another thread `[&]() { return !running || something_to_do_conditon; } == false`
  // what means continue to wait
  running = false;
  condition.notify_one();
  // another thread goes to sleep
}

void run() {
    while(true) {
      std::unique_lock lock(mutex);
      condition.wait_for(lock, std::chrono::hours(1), [&]() { return !running || something_to_do_conditon; });

      if (!running) {
          return;
      }

      // do smth
    }
}

int main()
{
  // Install a signal handler
  std::signal(SIGINT, signal_handler);
  std::signal(SIGTERM, signal_handler);

  std::thread thread(run);
  thread.join();
}

正如您在signal_handler中所看到的那样,甚至可能将running设置为false的情况下,condition仍被告知还有一个场景(用在线注释)线程进入睡眠状态1个小时。发生这种情况是因为running变量周围没有互斥量。这允许线程锁定互斥对象,并在设置变量之前检查条件。如果我添加类似的内容

  {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
      running = false;
  }

在应避免的处理程序中。

然后,问题是如何使用互斥锁(是否有可能)而不会导致潜在的死锁或任何其他问题。还有其他技巧可以削弱信号中的休眠线程。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

在pthreads程序中处理信号的可靠方法是屏蔽每个线程中希望处理的所有信号,并创建一个专用的信号处理线程,该线程循环调用sigwaitinfo()(或sigtimedwait() )。

然后,信号处理线程可以使用受互斥锁保护的普通共享变量和pthread_cond_signal() / pthread_cond_broadcast()唤醒来通知其他线程接收到的信号。

在您的示例中,专用信号处理线程可以在更改running标志之前安全地锁定互斥锁,因为它只是在普通线程上下文中,而不是信号处理程序。