如何处理生成它的对象内部的 SIGPIPE 错误？

Question

我有两个应用程序，一个服务器和另一个客户端，都是用 C++ 和 Qt 编写的，但它们都使用 C 库，该库使用 C 套接字方法在它们之间执行套接字通信（这一切都在 Linux 中）。

当它们都连接并且我关闭客户端时，当服务器尝试向它发送新消息时，它会收到一个 SIGPIPE 错误并关闭。我在网络上和 SO 中做了一些研究，看看如何为 SIGPIPE 创建一个处理程序，所以我不会关闭应用程序，而是告诉不断发送信息的计时器停止。

现在我确实学会了如何简单地处理信号：创建一个接收 int 的方法并在 main() 或 global 中使用 signal(SIGPIPE, myMethod) （注意：从 SO 学到的，是的，我知道信号（ ) 已过时)。

但问题是通过这种方式我无法停止向死客户端发送信息，因为处理信号的方法需要在发送消息的类之外或静态方法，无权访问我的服务器对象。

为了澄清，这里是当前的架构：

//main.cpp

void signal_callback_handler(int signum)
{
    qDebug() << "Caught signal SIGPIPE" << signum << "; closing the application";

    exit(EXIT_FAILURE);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    app.setApplicationName("ConnEmulator");
    app.setApplicationVersion("1.0.0");
    app.setOrganizationName("Embrasul");
    app.setOrganizationDomain("http://www.embrasul.com.br");

    MainWidget window;
    window.show();

    /* Catch Signal Handler SIGPIPE */
    signal(SIGPIPE, signal_callback_handler);

    return app.exec();
}

//MainWidget类（简体）

MainWidget::MainWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::MainWidget),
    timerSendData(new QTimer(this))
{
    ui->setupUi(this);

    connect(timerSendData,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(slotSendData()));

    timerSendData->start();
    //...
}

void MainWidget::slotSendData()
{
    //Prepares data
    //...

    //Here the sending message is called with send()
    if (hal_socket_write_to_client(&socket_descriptor, (u_int8_t *)buff_write, myBufferSize) == -1)
        qDebug() << "Error writting to client";
}

//套接字库

int hal_socket_write_to_client(socket_t *obj, u_int8_t *buffer, int size)
{
    struct s_socket_private * const socket_obj = (struct s_socket_private *)obj;
    int retval = send(socket_obj->client_fd, buffer, size, 0);

    if (retval < 0)
        perror("write_to_client");

    return retval;
}

那么我怎样才能让我在 int main() 中创建的 MainWidget 对象处理信号，以便他可以调用 timerSendData->stop()？

Answer 1

SIGPIPE 很丑陋，但可以以一种完全封装的、线程安全的方式进行处理，并且除了编写可能导致SIGPIPE 的代码之外不会影响任何东西。一般的方法是：

1. 用pthread_sigmask（或sigprocmask，但不保证后者在多线程程序中是安全的）阻塞SIGPIPE并保存原始信号掩码。

2. 执行可能引发SIGPIPE的操作。

3. 以零超时调用 sigtimedwait 以使用任何待处理的 SIGPIPE 信号。

4. 恢复原来的信号掩码（如果之前解封SIGPIPE，则解封）。

以下是使用此方法的一些示例代码的尝试，其形式是对write 的纯包装器，它避免了SIGPIPE：

ssize_t write_nosigpipe(int fd, void *buf, size_t len)
{
    sigset_t oldset, newset;
    ssize_t result;
    siginfo_t si;
    struct timespec ts = {0};

    sigemptyset(&newset);
    sigaddset(&newset, SIGPIPE);
    pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &newset, &oldset);

    result = write(fd, buf, len);

    while (sigtimedwait(newset, &si, &ts)>=0 || errno != EAGAIN);
    pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &oldset, 0);

    return result;
}

它未经测试（甚至未编译），可能需要进行一些小修复，但希望能说明问题。显然，为了提高效率，您希望在比单个 write 调用更大的粒度上执行此操作（例如，您可以在整个库函数的持续时间内阻止 SIGPIPE，直到它返回到外部调用者）。

另一种设计是简单地阻塞 SIGPIPE 并且从不解除阻塞，并在函数的接口中记录它使 SIGPIPE 阻塞（注意：阻塞是线程本地的，不会影响其他线程）并且可能会留下 @ 987654337@ 挂起（处于阻塞状态）。然后调用者将负责在必要时恢复它，因此 想要 SIGPIPE 的罕见调用者可以通过解锁信号来获得它（但在你的函数完成后），而大多数调用者可以愉快地离开它被阻止了。阻塞代码的工作方式与上面类似，删除了 sigtimedwait/unblocking 部分。这类似于 Maxim 的答案，只是影响是线程局部的，因此是线程安全的。

Answer 2

现在我确实学会了如何简单地处理信号：创建一个接收 int 的方法并使用 signal(SIGPIPE, myMethod)

你只需要忽略SIGPIPE，不需要处理程序：

// don't raise SIGPIPE when sending into broken TCP connections
::signal(SIGPIPE, SIG_IGN); 

但问题是通过这种方式我无法停止向死客户端发送信息，因为处理信号的方法需要在发送消息的类之外或静态方法，无权访问我的服务器对象。

当SIGPIPE 被忽略写入断开的 TCP 连接时，将返回错误代码 EPIPE，您使用的套接字包装器应该像连接已关闭一样处理该错误代码。理想情况下，套接字包装器应该将MSG_NOSIGNAL 标志传递给send，以便send 永远不会引发SIGPIPE。