18.8. "signal" --- 非同期イベントにハンドラを設定する
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このモジュールでは Python でシグナルハンドラを使うための機構を提供しま
す。


18.8.1. 一般的なルール
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"signal.signal()" 関数を使って、シグナルを受信した時に実行されるハンド
ラを定義することができます。 Python は標準でごく少数のシグナルハンドラ
をインストールしています: "SIGPIPE" は無視され (したがって、 pipe や
socket に対する書き込みで生じたエラーは通常の Python 例外として報告さ
れます)、 "SIGINT" は "KeyboardInterrupt" 例外に変換されます。これらは
どれも上書きすることができます。

特定のシグナルに対するハンドラが一度設定されると、明示的にリセットしな
いかぎり設定されたままになります (Python は背後の実装系に関係なく BSD
形式のインタフェースをエミュレートします)。例外は "SIGCHLD" のハンドラ
で、この場合は背後の実装系の仕様に従います。


18.8.1.1. Python のシグナルハンドラの実行
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Python のシグナルハンドラは、低水準 (C言語) のシグナルハンドラ内で実行
されるわけではありません。代わりに、低水準のシグナルハンドラが
*virtual machine* が対応する Python のシグナルハンドラを後から (例えば
次の *bytecode* 命令時に) 実行するようにフラグを立てます:

* It makes little sense to catch synchronous errors like "SIGFPE" or
  "SIGSEGV" that are caused by an invalid operation in C code.  Python
  will return from the signal handler to the C code, which is likely
  to raise the same signal again, causing Python to apparently hang.
  From Python 3.3 onwards, you can use the "faulthandler" module to
  report on synchronous errors.

* 完全にCで実装された長時間かかる計算 (大きいテキストに対する正規表
  現 のマッチなど) は、どのシグナルを受信しても中断されないまま長時間
  実行 され続ける可能性があります。Python のシグナルハンドラはその計算
  が終 了してから呼び出されます。


18.8.1.2. シグナルとスレッド
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Python のシグナルハンドラは、もしシグナルを受け取ったのが別のスレッド
だったとしても、常に Python のメインスレッドで実行されます。このためシ
グナルをスレッド間通信に使うことはできません。代わりに "threading" モ
ジュールが提供している同期プリミティブを利用できます。

また、メインスレッドだけが新しいシグナルハンドラを登録できます。


18.8.2. モジュールの内容
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バージョン 3.5 で変更: signal (SIG*), handler ("SIG_DFL", "SIG_IGN")
and sigmask ("SIG_BLOCK", "SIG_UNBLOCK", "SIG_SETMASK") related
constants listed below were turned into "enums". "getsignal()",
"pthread_sigmask()", "sigpending()" and "sigwait()" functions return
human-readable "enums".

以下に "signal" モジュールで定義されている変数を示します:

signal.SIG_DFL

   二つある標準シグナル処理オプションのうちの一つです; 単純にシグナル
   に対する標準の関数を実行します。例えば、ほとんどのシステムでは、
   "SIGQUIT" に対する標準の動作はコアダンプと終了で、 "SIGCHLD" に対す
   る標準の動作は単にシグナルの無視です。

signal.SIG_IGN

   もう一つの標準シグナル処理オプションで、受け取ったシグナルを単に無
   視します。

SIG*

   全てのシグナル番号はシンボル定義されています。例えば、ハングアップ
   シグナルは "signal.SIGHUP" で定義されています; 変数名は C 言語のプ
   ログラムで使われているのと同じ名前で、 "<signal.h>" にあります。
   '"signal()"' に関する Unix マニュアルページでは、システムで定義され
   ているシグナルを列挙しています (あるシステムではリストは
   *signal(2)* に、別のシステムでは *signal(7)* に列挙されています)。
   全てのシステムで同じシグナル名のセットを定義しているわけではないの
   で注意してください; このモジュールでは、システムで定義されているシ
   グナル名だけを定義しています。

signal.CTRL_C_EVENT

   "CTRL+C" キーストロークに該当するシグナル。このシグナルは
   "os.kill()" でだけ利用できます。

   利用できる環境 : Windows.

   バージョン 3.2 で追加.

signal.CTRL_BREAK_EVENT

   "CTRL+BREAK" キーストロークに該当するシグナル。このシグナルは
   "os.kill()" でだけ利用できます。

   利用できる環境 : Windows.

   バージョン 3.2 で追加.

signal.NSIG

   最も大きいシグナル番号に 1 を足した値です。

signal.ITIMER_REAL

   実時間でデクリメントするインターバルタイマーです。タイマーが発火し
   たときに "SIGALRM" を送ります。

signal.ITIMER_VIRTUAL

   プロセスの実行時間だけデクリメントするインターバルタイマーです。タ
   イマーが発火したときに "SIGVTALRM" を送ります。

signal.ITIMER_PROF

   プロセスの実行中と、システムがそのプロセスのために実行している時間
   だけデクリメントするインターバルタイマーです。ITIMER_VIRTUAL と組み
   合わせて、このタイマーはよくアプリケーションがユーザー空間とカーネ
   ル空間で消費した時間のプロファイリングに利用されます。タイマーが発
   火したときに "SIGPROF" を送ります。

signal.SIG_BLOCK

   "pthread_sigmask()" の *how* 引数に渡せる値で、シグナルがブロックさ
   れることを意味します。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.SIG_UNBLOCK

   "pthread_sigmask()" の *how* 引数に渡せる値で、シグナルがブロック解
   除されることを意味します。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.SIG_SETMASK

   "pthread_sigmask()" の *how* 引数に渡せる値で、シグナルが置換される
   ことを意味します。

   バージョン 3.3 で追加.

"signal" モジュールは1つの例外を定義しています:

exception signal.ItimerError

   背後の "setitimer()" または "getitimer()" 実装からエラーを通知する
   ために送出されます。無効なインタバルタイマーや負の時間が
   "setitimer()" に渡された場合、このエラーを予期してください。このエ
   ラーは "OSError" を継承しています。

   バージョン 3.3 で追加: このエラーは以前は "IOError" のサブタイプで
   したが、 "OSError" のエイリアスになりました。

"signal" モジュールでは以下の関数を定義しています:

signal.alarm(time)

   *time* がゼロでない値の場合、この関数は *time* 秒後頃に "SIGALRM"
   をプロセスに送るように要求します。それ以前にスケジュールしたアラー
   ムはキャンセルされます (常に一つのアラームしかスケジュールできませ
   ん)。この場合、戻り値は以前に設定されたアラームシグナルが通知される
   まであと何秒だったかを示す値です。 *time* がゼロの場合、アラームは
   一切スケジュールされず、現在スケジュールされているアラームがキャン
   セルされます。戻り値がゼロの場合、現在アラームがスケジュールされて
   いないことを示します。(Unix マニュアルページ *alarm(2)* を参照して
   ください)。利用できる環境: Unix。

signal.getsignal(signalnum)

   シグナル *signalnum* に対する現在のシグナルハンドラを返します。戻り
   値は呼び出し可能な Python オブジェクトか、 "signal.SIG_IGN"、
   "signal.SIG_DFL"、および "None" といった特殊な値のいずれかです。こ
   こで "signal.SIG_IGN" は以前そのシグナルが無視されていたことを示し
   、 "signal.SIG_DFL" は以前そのシグナルの標準の処理方法が使われてい
   たことを示し、 "None" はシグナルハンドラがまだ Python によってイン
   ストールされていないことを示します。

signal.pause()

   シグナルを受け取るまでプロセスを一時停止します; その後、適切なハン
   ドラが呼び出されます。戻り値はありません。Windows では利用できませ
   ん。(Unix マニュアルページ *signal(2)* を参照してください。)

   "sigwait()", "sigwaitinfo()", "sigtimedwait()" "sigpending()" も参
   照してください。

signal.pthread_kill(thread_id, signalnum)

   Send the signal *signalnum* to the thread *thread_id*, another
   thread in the same process as the caller.  The target thread can be
   executing any code (Python or not).  However, if the target thread
   is executing the Python interpreter, the Python signal handlers
   will be executed by the main thread.  Therefore, the only point of
   sending a signal to a particular Python thread would be to force a
   running system call to fail with "InterruptedError".

   Use "threading.get_ident()" or the "ident" attribute of
   "threading.Thread" objects to get a suitable value for *thread_id*.

   If *signalnum* is 0, then no signal is sent, but error checking is
   still performed; this can be used to check if the target thread is
   still running.

   利用可能な環境: Unix (更なる情報については *pthread_kill(3)* の man
   を参照してください)。

   "os.kill()" を参照してください。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.pthread_sigmask(how, mask)

   これを呼び出すスレッドにセットされているシグナルマスクを取り出した
   り変更したりします。シグナルマスクは、呼び出し側のために現在どのシ
   グナルの配送がブロックされているかを示す集合 (set) です。呼び出し前
   のもとのシグナルマスクを集合として返却します。

   この関数の振る舞いは *how* に依存して以下のようになります。

   * "SIG_BLOCK": *mask* で指定されるシグナルが現時点のシグナルマス
     ク に追加されます。

   * "SIG_UNBLOCK": *mask* で指定されるシグナルが現時点のシグナルマ
     ス クから取り除かれます。もともとブロックされていないシグナルをブ
     ロ ック解除しようとしても問題ありません。

   * "SIG_SETMASK": シグナルマスク全体を *mask* としてセットします。

   *mask* はシグナル番号の集合です (例えば {"signal.SIGINT",
   "signal.SIGTERM"})。全てのシグナルを含む全集合として "range(1,
   signal.NSIG)" を使うことが出来ます。

   呼び出しスレッドにセットされたシグナルマスクを問い合わせるには例え
   ば "signal.pthread_sigmask(signal.SIG_BLOCK, [])" とします。

   利用出来る環境 :  Unix。 さらに詳しい情報についてはオンラインマニュ
   アルページ *sigprocmask(3)* と *pthread_sigmask(3)* を参照して下さ
   い。

   "pause()", "sigpending()", "sigwait()" も参照して下さい。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.setitimer(which, seconds[, interval])

   *which* で指定されたタイマー ("signal.ITIMER_REAL",
   "signal.ITIMER_VIRTUAL", "signal.ITIMER_PROF" のどれか) を、
   *seconds* 秒後と ("alarm()" と異なり、floatを指定できます)、それか
   ら *interval* 秒間隔で起動するように設定します。 *seconds* に0を指
   定すると、*which* で指定されたタイマーをクリアすることができます。

   インターバルタイマーが起動したとき、シグナルがプロセスに送られます
   。送られるシグナルは利用されたタイマーの種類に依存します。
   "signal.ITIMER_REAL" の場合は "SIGALRM" が、
   "signal.ITIMER_VIRTUAL" の場合は "SIGVTALRM" が、
   "signal.ITIMER_PROF" の場合は "SIGPROF" が送られます。

   以前の値が (delay, interval) のタプルとして返されます。

   無効なインターバルタイマーを渡すと "ItimerError" 例外が発生します。
   利用できる環境: Unix。

signal.getitimer(which)

   *which* で指定されたインターバルタイマーの現在の値を返します。利用
   できる環境: Unix。

signal.set_wakeup_fd(fd)

   Set the wakeup file descriptor to *fd*.  When a signal is received,
   the signal number is written as a single byte into the fd.  This
   can be used by a library to wakeup a poll or select call, allowing
   the signal to be fully processed.

   The old wakeup fd is returned (or -1 if file descriptor wakeup was
   not enabled).  If *fd* is -1, file descriptor wakeup is disabled.
   If not -1, *fd* must be non-blocking.  It is up to the library to
   remove any bytes from *fd* before calling poll or select again.

   Use for example "struct.unpack('%uB' % len(data), data)" to decode
   the signal numbers list.

   スレッドが有効な場合、この関数はメインスレッドからしか実行できませ
   ん。それ以外のスレッドからこの関数を実行しようとすると "ValueError"
   例外が発生します。

   バージョン 3.5 で変更: Windowsで、この関数はソケットハンドルをサポ
   ートするようになりました。

signal.siginterrupt(signalnum, flag)

   システムコールのリスタートの動作を変更します。 *flag* が "False" の
   場合、 *signalnum* シグナルに中断されたシステムコールは再実行されま
   す。それ以外の場合、システムコールは中断されます。戻り値はありませ
   ん。利用できる環境: Unix (詳しい情報についてはマニュアルページ
   *siginterrupt(3)* を参照してください)。

   "signal()" を使ってシグナルハンドラを設定したときに、暗黙のうちに
   *flag* に true を指定して "siginterrupt()" が実行されるため、中断に
   対するリスタートの動作がリセットされることに注意してください。

signal.signal(signalnum, handler)

   シグナル *signalnum* に対するハンドラを関数 *handler* にします。
   *handler* は二つの引数 (下記参照) を取る呼び出し可能な Python オブ
   ジェクトか、 "signal.SIG_IGN" あるいは "signal.SIG_DFL" といった特
   殊な値にすることができます。以前に使われていたシグナルハンドラが返
   されます (上記の "getsignal()" の記述を参照してください)。 (Unix マ
   ニュアルページ *signal(2)* を参照してください。)

   スレッドが有効な場合、この関数はメインスレッドからしか実行できませ
   ん。それ以外のスレッドからこの関数を実行しようとすると "ValueError"
   例外が発生します。

   *handler* は二つの引数とともに呼び出されます: シグナル番号、および
   現在のスタックフレーム ("None" またはフレームオブジェクト; フレーム
   オブジェクトについての記述は 標準型の階層における説明 か、
   "inspect" モジュールの属性の説明を参照してください)。

   On Windows, "signal()" can only be called with "SIGABRT", "SIGFPE",
   "SIGILL", "SIGINT", "SIGSEGV", "SIGTERM", or "SIGBREAK". A
   "ValueError" will be raised in any other case. Note that not all
   systems define the same set of signal names; an "AttributeError"
   will be raised if a signal name is not defined as "SIG*" module
   level constant.

signal.sigpending()

   呼び出しスレッドで配送が保留されているシグナル (つまり配送がブロッ
   クされている間に発生したシグナル) の集合を調べます。保留中のシグナ
   ルの集合を返します。

   利用出来る環境 : Unix (さらに詳しい情報についてはオンラインマニュア
   ルページ *sigpending(2)* を参照して下さい)。

   "pause()", "pthread_sigmask()", "sigwait()" も参照して下さい。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.sigwait(sigset)

   *sigset* 集合で指定されたシグナルのうちどれか一つが届くまで呼び出し
   スレッドを一時停止します。この関数はそのシグナルを受け取ると (それ
   を保留シグナルリストから取り除いて) そのシグナル番号を返します。

   利用出来る環境 : Unix (さらに詳しい情報についてはオンラインマニュア
   ルページ *sigwait(3)* を参照して下さい)。

   "pause()", "pthread_sigmask()", "sigpending()", "sigwaitinfo()",
   "sigtimedwait()" も参照して下さい。

   バージョン 3.3 で追加.

signal.sigwaitinfo(sigset)

   Suspend execution of the calling thread until the delivery of one
   of the signals specified in the signal set *sigset*.  The function
   accepts the signal and removes it from the pending list of signals.
   If one of the signals in *sigset* is already pending for the
   calling thread, the function will return immediately with
   information about that signal. The signal handler is not called for
   the delivered signal. The function raises an "InterruptedError" if
   it is interrupted by a signal that is not in *sigset*.

   The return value is an object representing the data contained in
   the "siginfo_t" structure, namely: "si_signo", "si_code",
   "si_errno", "si_pid", "si_uid", "si_status", "si_band".

   利用出来る環境 : Unix (さらに詳しい情報についてはオンラインマニュア
   ルページ *sigwaitinfo(2)* を参照して下さい)。

   "pause()", "sigwait()", "sigtimedwait()" も参照して下さい。

   バージョン 3.3 で追加.

   バージョン 3.5 で変更: The function is now retried if interrupted
   by a signal not in *sigset* and the signal handler does not raise
   an exception (see **PEP 475** for the rationale).

signal.sigtimedwait(sigset, timeout)

   Like "sigwaitinfo()", but takes an additional *timeout* argument
   specifying a timeout. If *timeout* is specified as "0", a poll is
   performed. Returns "None" if a timeout occurs.

   利用出来る環境 : Unix (さらに詳しい情報についてはオンラインマニュア
   ルページ *sigtimedwait(2)* を参照して下さい)。

   "pause()", "sigwait()", "sigwaitinfo()" も参照して下さい。

   バージョン 3.3 で追加.

   バージョン 3.5 で変更: The function is now retried with the
   recomputed *timeout* if interrupted by a signal not in *sigset* and
   the signal handler does not raise an exception (see **PEP 475** for
   the rationale).


18.8.3. 使用例
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以下は最小限のプログラム例です。この例では "alarm()" を使ってファイル
を開く処理を待つのに費やす時間を制限します; 例えば、電源の入っていない
シリアルデバイスを開こうとすると、通常 "os.open()" は未定義の期間ハン
グアップしてしまいますが、この方法はそうした場合に便利です。ここではフ
ァイルを開くまで 5 秒間のアラームを設定することで解決しています; ファ
イルを開く処理が長くかかりすぎると、アラームシグナルが送信され、ハンド
ラが例外を送出するようになっています。

   import signal, os

   def handler(signum, frame):
       print('Signal handler called with signal', signum)
       raise OSError("Couldn't open device!")

   # Set the signal handler and a 5-second alarm
   signal.signal(signal.SIGALRM, handler)
   signal.alarm(5)

   # This open() may hang indefinitely
   fd = os.open('/dev/ttyS0', os.O_RDWR)

   signal.alarm(0)          # Disable the alarm
