Python signal模块仅主线程有效,子线程注册handler不触发;SIGKILL、SIGSTOP不可捕获,SIGCONT handler不执行;SIGCHLD需循环waitpid防僵尸;推荐用Event/Queue替代信号通信。

Python 的 signal 模块只能在主线程中注册和生效
这是最常被忽略的前提:Python 的 signal 模块底层依赖操作系统信号机制(如 Linux 的 sigaction),而 CPython 将信号处理统一交由主线程捕获。即使你在子线程里调用 signal.signal(),调用会成功,但该 handler **永远不会被触发**——信号实际只递送给主线程。
常见错误现象:
- 多线程程序中给子线程设置
signal.SIGUSR1handler,发信号后无响应 - 使用
threading.Thread启动后台任务后,主程序收不到Ctrl+C(SIGINT)以外的信号
实操建议:
- 所有
signal.signal()调用必须放在主线程、且在任何子线程start()之前 - 若需“通知”子线程,用线程安全对象(如
threading.Event或queue.Queue)中转,而非直接发信号 - 异步场景(如
asyncio)中,signal仍只作用于运行事件循环的线程(通常是主线程),且需用loop.add_signal_handler()(仅 Unix)
signal.pause() 和 signal.sigwait() 的适用场景差异
signal.pause() 让主线程挂起,等待任意未被忽略的信号到来;而 signal.sigwait() 是更可控的选择——它阻塞等待**指定信号集**,且不修改信号处理行为(即不干扰已注册的 handler)。
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关键区别:
-
pause()无法指定信号,且一旦有信号触发 handler,handler 返回后pause()才返回 —— 这导致无法用于轮询或超时等待 -
sigwait()必须先用signal.pthread_sigmask(signal.SIG_BLOCK, [sig])阻塞对应信号,否则可能被 delivery 给默认 handler(如终止进程) -
sigwait()在 Windows 不可用(仅 Unix)
典型用法:
import signal import time阻塞 SIGUSR1
signal.pthread_sigmask(signal.SIG_BLOCK, {signal.SIGUSR1})
然后在循环中等待
while True: sig = signal.sigwait({signal.SIGUSR1}) print("Got SIGUSR1")
为什么 SIGCHLD 处理要配合 os.waitpid(-1, os.WNOHANG)
Python 默认对 SIGCHLD 的处理是忽略(SIG_IGN),这会导致子进程变成僵尸进程。若手动注册 handler,必须立刻回收子进程状态,否则信号可能丢失(尤其多个子进程快速退出时)。
核心问题在于:SIGCHLD 不排队,多次子进程退出只产生一次信号。所以 handler 内不能只调用一次 os.waitpid()。
实操要点:
- 务必使用
os.WNOHANG,避免阻塞;用循环反复调用os.waitpid(-1, os.WNOHANG)直到返回(0, 0) - 不要在 handler 中做耗时操作(如日志写入、网络请求),否则可能阻塞信号接收
- CPython 3.7+ 推荐改用
subprocess.Popen+wait(timeout=...)或asyncio.create_subprocess_exec,规避SIGCHLD手动管理
Python 中无法捕获的信号及其原因
以下信号在 Python 中无法通过 signal.signal() 设置 handler:
-
SIGKILL(9)和SIGSTOP(19):操作系统强制保留,任何进程都不能忽略或捕获 -
SIGCONT:虽可注册 handler,但 handler **不会被调用** —— 系统在恢复进程后直接继续执行,不通知用户代码 -
SIGSEGV、SIGFPE等同步错误信号:Python 解释器本身会将其转为异常(如MemoryError、FloatingPointError),若强行设 handler,可能导致解释器状态不一致甚至崩溃
真正能安全使用的信号其实很有限:常用的是 SIGINT、SIGTERM、SIGHUP、SIGUSR1/SIGUSR2(Unix),以及 SIGALRM(需配合 signal.alarm())。
跨平台时尤其注意:SIGUSR1 和 SIGUSR2 在 Windows 完全不存在,用前务必加 hasattr(signal, "SIGUSR1") 判断。







