面试题：C语言多线程错误处理之信号处理与线程交互

实现思路

使用全局变量：定义一个全局变量来存储错误信息，信号处理函数可以在检测到错误时设置该变量。
线程同步：使用互斥锁（pthread_mutex_t）来保护对全局变量的访问，确保多个线程访问该变量时不会发生竞态条件。
条件变量：使用条件变量（pthread_cond_t）通知其他线程有错误发生，避免其他线程一直轮询全局变量。
安全退出：在所有线程收到错误通知后，使用pthread_exit或exit函数安全地退出程序。

代码框架

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>

// 全局变量存储错误信息
char error_message[256];
// 互斥锁保护对全局变量的访问
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
// 条件变量通知其他线程
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
// 标志位表示是否发生错误
int error_occurred = 0;

// 信号处理函数
void signal_handler(int signum) {
    if (signum == SIGTERM) {
        // 加锁保护全局变量
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        strcpy(error_message, "SIGTERM received, something went wrong.");
        error_occurred = 1;
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        // 通知其他线程
        pthread_cond_broadcast(&cond);
    }
}

// 线程函数示例
void* thread_function(void* arg) {
    // 加锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!error_occurred) {
        // 等待条件变量通知
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    printf("Thread received error: %s\n", error_message);
    // 解锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    // 线程安全退出
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread;
    // 注册信号处理函数
    signal(SIGTERM, signal_handler);

    // 创建线程
    if (pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL) != 0) {
        perror("pthread_create");
        return 1;
    }

    // 主线程可以做其他工作
    while (1) {
        // 模拟工作
        sleep(1);
    }

    // 等待线程结束（实际上不会执行到这里，因为会被SIGTERM中断）
    pthread_join(thread, NULL);

    // 清理互斥锁和条件变量
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    return 0;
}

关键注释说明

全局变量：error_message用于存储错误信息，error_occurred用于标志是否发生错误。
互斥锁和条件变量初始化：pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;和pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;初始化互斥锁和条件变量。
信号处理函数：signal_handler函数在接收到SIGTERM信号时，设置错误信息并通过条件变量通知其他线程。
线程函数：thread_function函数在循环中等待条件变量通知，收到通知后打印错误信息并安全退出。
主线程：主线程注册信号处理函数并创建线程，之后可以进行其他工作，最终等待线程结束并清理资源。

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