01-信号处理
在 Rust CLI 中处理信号
译文 · 基于 Command Line Applications in Rust
信号处理
原文链接: https://rust-cli.github.io/book/in-depth/signals.html
像命令行应用这样的进程，需要响应操作系统发来的信号。最常见的例子大概是 Ctrl+C，这个信号通常表示让进程终止。在 Rust 程序中处理信号时，你需要考虑如何接收这些信号，以及如何对它们做出反应。
操作系统之间的差异
在 Unix 系统（如 Linux、macOS 和 FreeBSD）上，进程可以接收信号。它可以按默认（操作系统提供的）方式响应，捕获信号并以程序自定义的方式处理，或者完全忽略该信号。
Windows 没有信号。你可以使用 Console Handlers 定义在事件发生时执行的回调。此外还有 结构化异常处理，用于处理各种系统异常，例如除以零、无效访问异常、栈溢出等。
首先：处理 Ctrl+C
ctrlc crate 正如其名：它允许你以跨平台的方式响应用户按下 Ctrl+C。使用该 crate 的主要方式如下：
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| use std::{thread, time::Duration};
fn main() {
ctrlc::set_handler(move || {
println!("received Ctrl+C!");
})
.expect("Error setting Ctrl-C handler");
// 下面的代码执行实际工作，可被 Ctrl-C 打断。
// 举例：等待几秒钟。
thread::sleep(Duration::from_secs(2));
}
|
这当然没什么用：它只是打印一条消息，并不会真正停止程序。
在真实程序中，更好的做法是在信号处理函数里设置一个变量，然后在程序各处检查它。例如，你可以在信号处理函数中设置一个 Arc<AtomicBool>（可在线程间共享的布尔值），并在热循环中，或在等待某个线程时，定期检查其值，当它变为 true 时跳出。
处理其它类型的信号
ctrlc crate 只处理 Ctrl+C，也就是 Unix 系统上称为 SIGINT（「中断」信号）的情况。若要响应更多 Unix 信号，应看看 signal-hook。其设计在这篇博文中有说明，目前它是社区支持最广的相关库。
下面是一个简单例子：
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| use signal_hook::{consts::SIGINT, iterator::Signals};
use std::{error::Error, thread, time::Duration};
fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
let mut signals = Signals::new([SIGINT])?;
thread::spawn(move || {
for sig in signals.forever() {
println!("Received signal {:?}", sig);
}
});
// 下面的代码执行实际工作，可被 Ctrl-C 打断。
// 举例：等待几秒钟。
thread::sleep(Duration::from_secs(2));
Ok(())
}
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使用 channel
除了设置变量并让程序其它部分去检查之外，你还可以使用 channel：创建一个 channel，每当收到信号时，由信号处理函数向其中发送一个值。在应用代码中，你把这个 channel 和其它 channel 一起用作线程之间的同步点。用 crossbeam-channel 大致可以这样写：
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| use anyhow::Result;
use crossbeam_channel::{Receiver, bounded, select, tick};
use std::time::Duration;
fn ctrl_channel() -> Result<Receiver<()>, ctrlc::Error> {
let (sender, receiver) = bounded(100);
ctrlc::set_handler(move || {
let _ = sender.send(());
})?;
Ok(receiver)
}
fn main() -> Result<()> {
let ctrl_c_events = ctrl_channel()?;
let ticks = tick(Duration::from_secs(1));
loop {
select! {
recv(ticks) -> _ => {
println!("working!");
}
recv(ctrl_c_events) -> _ => {
println!();
println!("Goodbye!");
break;
}
}
}
Ok(())
}
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使用 future 与 stream
如果你在使用 tokio，那么很可能已经在用异步模式和事件驱动设计来编写应用。与其直接使用 crossbeam 的 channel，你可以启用 signal-hook 的 tokio-support 特性。这样就可以在 signal-hook 的 Signals 类型上调用 .into_async()，得到一个实现了 futures::Stream 的新类型。
正在处理第一次 Ctrl+C 时又收到一次 Ctrl+C 该怎么办
大多数用户会按下 Ctrl+C，然后给你的程序几秒钟时间退出，或者告诉他们发生了什么。如果没有动静，他们会再按一次 Ctrl+C。典型行为是让应用立即退出。