信号处理以确保在 C++ 中调用析构函数

Posted 2023-02-22

【中文标题】信号处理以确保在 C++ 中调用析构函数

【英文标题】：Signal Handling to Ensure Destructors are Called in C++

【发布时间】：2019-02-28 04:31:47

【问题描述】：

我有一个带有构造函数和析构函数的类。让我们将该类称为 Student。

假设有一些代码

    //some code
    Student student;
    //signal , may be ctrl+c or any other signal

我想要的是当信号被抛出时，我仍然希望调用学生对象的析构函数。

我有一些信号的基本知识，但我不知道如何做到这一点。

我知道这可能是特定于 o/s 的；我正在尝试 Linux。

【问题讨论】：

@Scheff 信号处理是标准的一部分。

【参考方案1】：

这在 C++ 中不容易做到。

您需要handle the signal。处理程序需要通知程序有关事件。程序需要通过干净地关闭来做出反应（这通常通过抛出异常来完成；当然，您的程序必须行使异常安全性才能使其正常工作）。

问题在于通知-反应顺序。没有好的方法可以做到这一点。根据标准，唯一信号处理者被允许做的事情是设置一个sig_atomic_t 类型的全局变量并返回。因此，程序必须定期检查该变量的值，并在其值更改时做出反应。

某些操作系统可能允许在异常处理程序中执行更多安全操作。然而，抛出 C++ 异常通常不是其中之一。信号本质上是异步的。如果一个对象在构造过程中被传递，抛出异常可能会导致其状态不一致。

因此，唯一的方法就是在程序的任何地方插入检查，或者如果它有一个集中的 IO 或事件循环，则在此处插入检查。

【讨论】：

一种常用的技术是为自己打开一个管道，信号处理器将一个字节写入其中，主事件循环读取..

@JesperJuh 这比设置和检查全局更好吗？

这样更好，因为使用全局变量，您必须忙循环来不断检查它。使用管道，您可以在等待管道准备好读取的同时保持阻塞在 select、poll、epoll 等。

@JesperJuhl 不，我没有。我检查 在 常规 IO 操作之后，而不是在繁忙的等待循环中。

【参考方案2】：

您也可以根据标准调用std::quick_exit。您需要使用std::at_quick_exit 注册一些清理功能。举个例子：

#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <set>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

using namespace std;

class K

public:
    K(const char* _name)
    : name(_name)
     cout << "K() for " << name << endl; registered.emplace(this); 
    ~K()
     cout << "~K() for " << name << endl; registered.erase(this); 

    static void cleanup()
    
        for (auto i: registered) 
            i->~K();
        
    

private:
    const char* name= nullptr;
    static set<K*> registered;
;
set<K*> K::registered;

extern "C"
void signalHandler(int sig, siginfo_t* info, void* context)

    if (sig == SIGKILL || sig == SIGTERM || sig == SIGINT) 
        quick_exit(1);
    
    return;


K k1("global k1");

int main(int argc, const char* argv[])

    struct sigaction act;
    memset(&act, 0, sizeof(act));
    act.sa_sigaction= signalHandler;
    act.sa_flags= SA_SIGINFO;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    for (int i= 0; i < 64; i++) 
        sigaction(i, &act, nullptr);
    

    K k2("local k2");
    at_quick_exit(K::cleanup);
    for (int i= 0; i < 10; i++) 
        cout << "." << flush;
        sleep(1);
    
    cout << "Normal exit" << endl;

    return 0;

【讨论】：

请注意，set 不会保留取消初始化的顺序，您可以使用列表。