Python 信号处理机制的完整解析

signal.signal() 在子线程中无效，必须在主线程注册并保持其存活才能捕获 ctrl+c（sigint）；多线程需用共享 flag 或 queue 响应，asyncio 中须用 loop.add_signal_handler() 且不可与 signal.signal() 混用。

signal.signal() 为什么收不到 Ctrl+C？

python 的 signal.signal() 默认只在主线程生效，子线程里调用它无效，且无法捕获 SIGINT（即 Ctrl+C）——除非你在主线程注册并保持其存活。

常见错误现象：KeyboardInterrupt 仍抛出，自定义 handler 完全没触发；或者多线程程序里 signal 注册了但按 Ctrl+C 没反应。

• 必须在主线程调用 signal.signal(signal.SIGINT, handler)，且主线程不能退出（比如不能跑完就 exit）
• 如果用了 Threading，别在子线程里注册 signal；子线程需通过共享 flag 或 queue 等方式响应主线程的中断信号
• 使用 asyncio 时，signal.signal() 依然要注册在主线程，但 handler 内部需用 asyncio.create_task() 或 loop.call_soon_threadsafe() 安全调度协程

如何安全退出长循环或阻塞 I/O？

直接靠 signal.signal() 设置全局 flag 不够，因为循环可能卡在 time.sleep()、socket.recv() 或 queue.get() 这类阻塞调用上，根本没机会检查 flag。

使用场景：后台服务、爬虫主循环、日志轮转守护进程等需要优雅终止的长期运行脚本。

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• 对可中断的系统调用（如 sleep()、recv()），linux/macos 下会自动被 SIGINT 中断并抛 InterruptedError，需显式捕获并退出
• windows 对某些阻塞调用不触发中断，建议改用带 timeout 的版本，例如 sock.recv(1024, socket.MSG_DONTWAIT) 或 queue.get(timeout=1)
• 避免用 while True: 死循环，改用 while not shutdown_flag.is_set():，并在 signal handler 里调用 shutdown_flag.set()

signal.pause() 和 signal.sigwait() 的区别与适用场景

signal.pause() 是最简等待信号的方式，但它会挂起整个进程、只响应同步信号，且不可重入；signal.sigwait() 更可控，但仅支持 POSIX 系统（Linux/macOS），且要求提前用 signal.pthread_sigmask() 屏蔽对应信号。

性能 / 兼容性影响：Windows 下 sigwait() 不可用；pause() 在容器或 systemd 环境中可能被意外唤醒（如子进程退出产生 SIGCHLD）。

• 想写跨平台最小可行信号监听？老实用 signal.signal() + 主循环 + timeout sleep
• Linux 专用高性能服务？用 pthread_sigmask() 屏蔽 SIGTERM/SIGINT，再开独立线程调用 sigwait() 处理，避免干扰主逻辑
• 别在 signal handler 里做复杂操作（如打印日志、写文件），它运行在异步上下文，仅保证调用 async-signal-safe 函数（如 os.write()）

asyncio 程序里怎么接 SIGTERM？

asyncio 自带信号处理机制，但默认只监听 SIGINT（Ctrl+C），SIGTERM 需手动注册；而且一旦用了 loop.add_signal_handler()，就不能再用 signal.signal()，否则冲突。

常见错误现象：docker stop 或 kill -15 没反应；或者注册后报错 ValueError: signal only works in main thread。

• 必须在事件循环启动前注册，例如在 asyncio.run() 之前，或用 loop = asyncio.get_event_loop() 后立即调用 loop.add_signal_handler(signal.SIGTERM, ...)
• handler 函数不能是 async，得是普通函数；如需触发协程，用 loop.create_task() 或 loop.call_soon()
• 若用 asyncio.run()，推荐改用 asyncio.get_running_loop().add_signal_handler(...)，并在 handler 中调用 loop.stop() 后 await cleanup

信号处理真正的复杂点不在注册语法，而在于「谁在哪个线程/协程里响应」「阻塞点是否可打断」「不同系统对同一信号的行为差异」。这些细节不写进日志、不报错、也不抛异常，只会在压测或部署时突然失效。