一个Reentrant Error引发的对Python信号机制的探索和思考

这两个函数是 io.BufferedWriter 类的底层实现，会被 print 借居调用。细心不雅察可以发明，它们都有着类似的构造：

ENTER_BUFFERED(self)  
// ...  
PyErr_CheckSignals();  
// ...  
LEAVE_BUFFERED(self)

ENTER_BUFFERED 是一个宏，会测验测验申请无壅塞线程锁以包管函数不会被重入：

#define ENTER_BUFFERED(self) \  
    ( (PyThread_acquire_lock(self->lock, 0) ? \  
       1 : _enter_buffered_busy(self)) \  
     && (self->owner = PyThread_get_thread_ident(), 1) )

至此，本相已经大年夜白了。

Python Signal Handler 的调用会被延后，但机会不止在两个字节码之间，而是可能涌如今任何处所。

本相

当旌旗灯号中断产生在 _bufferedwriter_flush_unlocked 或 _io_BufferedWriter_write_impl 中时，这两个函数中的 PyErr_CheckSignals 会直接唤起 Python Signal Handler，而此时由 ENTER_BUFFERED 上的锁尚未解开，若 Python Signal Handler 中又有 print 函数调用，则会导致再次 ENTER_BUFFERED 上锁掉败，大年夜而抛出异常。时序图如下：

import sys 
 
import subprocess 
 
# ... 
 
celery_process = subprocess.Popen( 
 
    ['celery', '-A', 'XXX', 'worker'], 
 
    stdout=subprocess.PIPE, 
 
    stderr=sys.stderr 
 
) 
 
try: 
 
    # Start and wait for server process 
 
except KeyboardInterrupt: 
 
    # Ctrl + C pressed 
 
    celery_process.terminate() 
 
    celery_process.wait()

思虑

为什么不将 Python Signal Handler 调用的地点同一在一个处所，而是分布在法度榜样的遍地呢?浏览相干代码，我认为有两点原因：

旌旗灯号中断会使某些体系调用行动异常，大年夜而使体系调用的调用者不知若何处理，此时须要调用 Signal Handler 进行可能的状况恢复。一个例子是 write 体系调用，旌旗灯号中断会导致数据部分写回，与此相干的一大年夜批 I/O 函数(包含出问题的 _bufferedwriter_flush_unlocked 和 _io_BufferedWriter_write_impl)便只能响应地调用 PyErr_CheckSignals。

某些函数须要做计算密集型义务，为了防止 Python Signal Handler 的调用被过长地延后(其实主如果为了及时响应键盘中断，防止法度榜样无法早年台停止)，必须合时地检查并调用 Python Signal Handler。一个例子是 Objects/longobject.c 中的诸函数，longobject.c 定义了 Python 特有的无穷长整型，其相干的运算可能耗时相当长，必须做如许的处理。

总结

解决

异常产生的机会有随机性

因为第一条，Python Signal Handler 中尽量都应用可重入的的函数，以避免奇怪的问题。可重人道可以大年夜文档获知，也可以结合定义由源码揣摸出来。

有疑问，翻源码。人会撒谎，代码不会。

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本文标题：一个Reentrant Error引发的对Python信号机制的探索和思考

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