面试题：C语言动态调整信号屏蔽集对多线程程序的影响

实现思路

初始化信号屏蔽集：在程序开始时，创建一个信号屏蔽集并添加SIGTERM信号。
主线程临时屏蔽信号：主线程在需要时调用sigprocmask函数来临时屏蔽SIGTERM信号。
子线程特定任务屏蔽信号：子线程在执行特定任务前，调用pthread_sigmask函数屏蔽SIGTERM信号，任务完成后再调用pthread_sigmask恢复对信号的响应。

关键代码片段

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

sigset_t sigSet;

void* threadFunction(void* arg) {
    // 子线程屏蔽SIGTERM信号
    pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigSet, NULL);

    // 特定任务
    printf("子线程执行特定任务\n");
    sleep(2);

    // 子线程恢复对SIGTERM信号的响应
    pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &sigSet, NULL);

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;

    // 初始化信号屏蔽集，添加SIGTERM信号
    sigemptyset(&sigSet);
    sigaddset(&sigSet, SIGTERM);

    // 主线程临时屏蔽SIGTERM信号
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigSet, NULL);

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

    // 主线程特定操作
    printf("主线程执行操作\n");
    sleep(2);

    // 主线程恢复对SIGTERM信号的响应
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &sigSet, NULL);

    // 等待子线程结束
    if (pthread_join(thread, NULL) != 0) {
        perror("pthread_join");
        return 1;
    }

    return 0;
}

可能遇到的同步问题及解决方案

同步问题：主线程和子线程可能在信号屏蔽和恢复的时机上出现竞争条件，导致信号在不期望的时刻被处理。
解决方案：
- 使用互斥锁（pthread_mutex_t）来保护对信号屏蔽集的操作，确保在同一时间只有一个线程可以修改信号屏蔽集。
- 使用条件变量（pthread_cond_t）来同步主线程和子线程的操作，例如在主线程等待子线程完成特定任务后再恢复对信号的响应。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

sigset_t sigSet;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int taskCompleted = 0;

void* threadFunction(void* arg) {
    // 子线程屏蔽SIGTERM信号
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigSet, NULL);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    // 特定任务
    printf("子线程执行特定任务\n");
    sleep(2);

    // 任务完成
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    taskCompleted = 1;
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    // 子线程恢复对SIGTERM信号的响应
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &sigSet, NULL);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;

    // 初始化信号屏蔽集，添加SIGTERM信号
    sigemptyset(&sigSet);
    sigaddset(&sigSet, SIGTERM);

    // 主线程临时屏蔽SIGTERM信号
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigSet, NULL);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

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

    // 主线程等待子线程任务完成
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!taskCompleted) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    // 主线程恢复对SIGTERM信号的响应
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &sigSet, NULL);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    // 等待子线程结束
    if (pthread_join(thread, NULL) != 0) {
        perror("pthread_join");
        return 1;
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    return 0;
}

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知识考点

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实现思路

关键代码片段

可能遇到的同步问题及解决方案