Linux：signal调用类成员函数

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康米大侠

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Unix：signal调用类成员函数

(2013-05-19 18:29:51)

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标签：

杂谈

分类： Unix_Programming

这个问题早在使用signal时就碰到过，好不容易找到signal使用static型类成员函数的方法，但是发现不能传递参数，终究还是不行，直到在《APUE》上看到pthread和signal这一节，找到sigwait这个工具，这个问题总算是得到解决。
****************************************************************************************************
为了叙述的方便，使用一个实际的例子，目的很简单，期望能够完成类似signal(signo , 类成员函数)这样的功能。先说说为什么不能直接使用signal（signo ，类成员函数）这种形式，signal函数的原型如下：
--------------------------------------------------------------
void (*signal(int signo , void (*func)(int)))(int);
signo：表示需要处理的信号；
func：是一个指向void funciont(int)类型的函数指针；
返回值：返回值是一个指向void function(int)类型的函数指针。
--------------------------------------------------------------
这是因为普通的C++成员函数都隐含了一个传递函数作为参数，亦即“this”指针，C++通过传递this指针给其成员函数从而实现程序函数可以访问类型成员。这也可以理解为什么C++类的多个实例可以共享成员函数却有不同的数据成员。由于this指针的作用，使得将一个类型的成员函数作为signal函数参数时就会因为隐含的this指针使得函数参数不匹配，从而导致signal函数失败。
（摘自：http://www.cnblogs.com/this-543273659/archive/2011/08/17/2143576.html）

上面的这个问题和类成员函数作为线程函数一样，下面这篇文章中说过解决的办法:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_ac9fdc0b0101mhxp.html
使用static虽然貌似可以，但pthread_create和signal有一个本质的区别。pthread_create可以传入参数，这样可以将this作为参数传递给线程函数，然后利用this来调用类型成员函数，但是singal的信号处理函数只能是void function(int)形式，不能想办法将this传递进去。这是最主要的问题，而且在我看来貌似是无解，即使是使用signal 的高端搞法sigaction也不行。因为signal是由内核发出的，它真心不知道这么多东西（这句话瞎说的 Unix：signal调用类成员函数

），所以这条路走不通。下面是一种曲线救国的方法，可以实现完全相同的功能。
****************************************************************************************************
流程如下：
（1）使用sigaddset创建信号屏蔽集（需要处理的信号）；
（2）使用pthread_sigmask阻止信号发送给当前进程中所有线程；
（3）创建处理信号的线程函数signalThreadFunction（static类型）。需要传递this参数，可以参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_ac9fdc0b0101mhxp.html
（4）在线程函数中还原this，利用this调用实际处理信号的类成员函数this->signalFunction；
（5）在处理信号的类成员函数signalFunction中使用sigwait来等待信号的发生，然后可以随意的处理了。
-----------------------------------------------------------------------------------
codes speak much more than words：
14 //===========================================
15
16 void error(const char *message)
17 {
18 perror(message);
19 exit(-1);
20 }
21
22 //==========================================
23 //main function wait the Ctrl+\ to quit
24 //wait for Ctrl+c to show interrupt
25 class SignalKiller
26 {
27 public:
28 SignalKiller()
29 :quitFlag_(0)
30 {
31 if(pthread_mutex_init(&lock_ , NULL) != 0)
32 error("error in pthread_mutex_init");
33 if(pthread_cond_init(&wait_ , NULL) != 0)
34 error("error in pthread_cond_int");
35 }
36 ~SignalKiller()
37 {
38 if(pthread_mutex_destroy(&lock_) != 0)
39 error("error in pthread_mutex_init");
40 if(pthread_cond_destroy(&wait_) != 0)
41 error("error in pthread_cond_int");
42 }
43
44 void run();
45 private:
46   static void *signalThreadFunction(void *arg);
47   void signalFunction();
48 private:
49 int quitFlag_;
50 sigset_t mask_;
51 pthread_mutex_t lock_;
52 pthread_cond_t wait_;
53 };
54
55 //===========================================
56 void SignalKiller::run()
57 {
58 sigset_t oldMask;
59 pthread_t thread;
60
61   sigemptyset(&mask_);
62   sigaddset(&mask_ , SIGINT);
63   sigaddset(&mask_ , SIGQUIT);
64
65   if(pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask_ , &oldMask) != 0)
66     error("error in pthread_sigmask");
67
68   if(pthread_create(&thread,NULL,signalThreadFunction,(void*)this) != 0)
69     error("error in pthread_create");
70
71 ///wait for quitFlag to be 1
72 pthread_mutex_lock(&lock_);
73 while(quitFlag_ == 0)
74 pthread_cond_wait(&wait_ , &lock_);
75 pthread_mutex_unlock(&lock_);
76
77 //reset the signal mask to be old mask
78 if(sigprocmask(SIG_SETMASK , &oldMask , NULL) < 0)
79 error("error in sigprocmask");
80 }
81
82 //===============================================
83 void *SignalKiller::signalThreadFunction(void *arg)
84 {
85   SignalKiller *thisOne = (SignalKiller*)arg;
86   //using the member function to process signal
87   thisOne->signalFunction();
88   return NULL;
89 }
90
91 //===============================================
92 void SignalKiller::signalFunction()
93 {
94 int signo;
95
96 while(1)
97 {
98 if(sigwait(&mask_ , &signo) != 0)
99 error("error in sigwait");
100
101 switch(signo)
102 {
103 case SIGINT:
104 printf("\ninterrupt\n");
105 break;
106 case SIGQUIT:
107 {
108 printf("\nquit\n");
109 pthread_mutex_lock(&lock_);
110 quitFlag_ = 1;
111 pthread_mutex_unlock(&lock_);
112 pthread_cond_signal(&wait_);
113 exit(0);
114 }
115 default:
116 printf("unexcepted signal %d\n" , signo);
117 exit(1);
118 }
119 }
120 }
121
122 //================================================
123 int main()
124 {
125 SignalKiller chenHuan;
126 chenHuan.run();
127
128 return 0;
129 }
结果突出一个洋气：
[chenhuan:~/Dropbox/programming_unix/lesson12]$./chen
^C
interrupt
^C
interrupt
^C
interrupt
^C
interrupt
^\
quit
[chenhuan:~/Dropbox/programming_unix/lesson12]$
****************************************************************************************************
每次说举个简单的例子，写着写着就上百行了。想当年考计算机二级，50行代码就顶天了，上机考试碰到链表几乎就是一个字“死”，哈哈，那时真是挺欢乐的～～～～ Unix：signal调用类成员函数