Ctrl-C で Python C 拡張を中断できるようにする

C 拡張機能 (または ctypes DLL) を Python に関連付けたくない場合、この問題を解決する別の方法があります。たとえば、複数の言語でバインディングを使用して C ライブラリを作成する場合などです。長期間実行するための C 拡張機能。C 拡張機能を変更できます:

C 拡張にシグナルヘッダーを含めます。

#include <signal.h>

C 拡張でシグナルハンドラー typedef を作成します。

typedef void (*sighandler_t)(int);

長時間実行されるコードを中断するために必要なアクション (停止フラグの設定など) を実行する C 拡張機能にシグナルハンドラーを追加し、既存の Python シグナルハンドラーを保存します。

sighandler_t old_sig_int_handler = signal(SIGINT, your_sig_handler);
sighandler_t old_sig_term_handler = signal(SIGTERM, your_sig_handler);

C 拡張機能が戻るたびに、既存のシグナルハンドラーを復元します。この手順により、Python シグナルハンドラーが確実に再適用されます。

signal(SIGINT, old_sig_int_handler);
signal(SIGTERM, old_sig_term_handler);

実行時間の長いコードが中断された場合 (フラグなど)、シグナル番号を示すリターンコードで制御を Python に返します。

return SIGINT;

Python では、C 拡張で受信したシグナルを送信します。

import os
import signal

status = c_extension.run()

if status in [signal.SIGINT, signal.SIGTERM]:
    os.kill(os.getpid(), status)

Python は、SIGINT の KeyboardInterrupt を発生させるなど、期待どおりのアクションを実行します。

<ブロック引用>

ただし、Ctrl-C は効果がないようです

Ctrl-C シェルで SIGINT を送信しますフォアグラウンドプロセスグループに。 python 信号を受信すると、C コードでフラグが設定されます。 C 拡張機能がメインスレッドで実行される場合、Python シグナルハンドラは実行されません (したがって、KeyboardInterrupt は表示されません)。 Ctrl-C の例外 ) PyErr_CheckSignals() を呼び出さない限りこれはフラグをチェックし (つまり、速度を落とさないことを意味します)、必要に応じて、またはシミュレーションで Python コードの実行が許可されている場合 (たとえば、シミュレーションで Python コールバックが使用されている場合) に Python シグナルハンドラーを実行します。 @Matt によって提案された pybind11 を使用して作成された CPython の拡張モジュールのコード例を次に示します。

PYBIND11_MODULE(example, m)
{
    m.def("long running_func", []()
    {
        for (;;) {
            if (PyErr_CheckSignals() != 0)
                throw py::error_already_set();
            // Long running iteration
        }
    });
}

拡張機能がバックグラウンドスレッドで実行される場合は、GIL を解放するだけで十分です (シグナルハンドラーの実行を可能にするメインスレッドで Python コードを実行できるようにするため)。 PyErr_CheckSignals() 常に 0 を返しますバックグラウンドスレッドで。

関連:Cython、Python、および KeybordInterrupt が組み込まれています

Python には SIGINT にシグナルハンドラがインストールされていますこれは、メインのインタープリターループによってチェックされるフラグを設定するだけです。このハンドラーが正しく機能するには、Python インタープリターが Python コードを実行している必要があります。

いくつかのオプションを利用できます:

<オール>

Py_BEGIN_ALLOW_THREADS を使用 /Py_END_ALLOW_THREADS C拡張コードの周りにGILを解放します。 GIL を保持していない場合は Python 関数を使用できませんが、Python コード (およびその他の C コード) は C スレッドと同時に実行できます (真のマルチスレッド)。別の Python スレッドを C 拡張機能と並行して実行し、Ctrl+C シグナルをキャッチできます。

独自の SIGINT を設定するハンドラを呼び出して、元の (Python) シグナルハンドラを呼び出します。あなたの SIGINT ハンドラーは、C 拡張コードをキャンセルし、制御を Python インタープリターに戻すために必要なことは何でも行うことができます。

エレガントではありませんが、C++ での外部ライブラリの呼び出しも中断し、実行中の子プロセスを強制終了する唯一の方法です。

#include <csignal>
#include <pybind11/pybind11.h>

void catch_signals() {
  auto handler = [](int code) { throw std::runtime_error("SIGNAL " + std::to_string(code)); };
  signal(SIGINT, handler);
  signal(SIGTERM, handler);
  signal(SIGKILL, handler);
}

PYBIND11_MODULE(example, m)
{
    m.def("some_func", []()
    {
        catch_signals();
        // ...
    });
}

import sys

from example import some_func

try:
    some_func()
except RuntimeError as e:
    if "SIGNAL" in str(e):
        code = int(str(e).rsplit(" ", 1)[1])
        sys.exit(128 + code)
    raise