如何处理生成SIGPIPE对象内的SIGPIPE错误？

Question

我有两个应用程序，一个是服务器，另一个是客户端，都是用C++和Qt编写的，但它们都使用一个C库，它使用C套接字方法在它们之间执行套接字通信(这都是在Linux中实现的)。

当两者连接并且我关闭客户端时，当服务器试图向它发送一条新消息时，它将得到一个SIGPIPE错误并关闭。我在网络上做了一些研究，为了了解如何为SIGPIPE创建一个处理程序，所以我不关闭应用程序，而是告诉定时器不断发送信息停止。

现在，我确实学会了如何简单地处理信号:创建一个在main()或全局(注意:从SO和yes了解到，我知道信号()是过时的)中接收int并使用信号(SIGPIPE，myMethod)的方法。

但问题是，通过这样做，我无法停止向死客户端发送信息，因为处理信号的方法要么位于发送消息的类之外，要么位于静态方法，后者无法访问我的服务器对象。

为了澄清，下面是当前的体系结构：

//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(简化)

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，如何使在MainWidget中创建的int main()对象处理该信号，以便他可以调用timerSendData->stop()

Answer 1

SIGPIPE是丑陋的，但是可以用一种完全封装、线程安全的方式来处理，除了编写可能导致SIGPIPE的代码之外，什么都不影响。一般的方法是：

1. 用SIGPIPE阻止pthread_sigmask (或sigprocmask，但后者不能保证在多线程程序中是安全的)并保存原始信号掩码。
2. 执行可能引发SIGPIPE的操作。
3. 使用零超时调用sigtimedwait，以使用任何挂起的SIGPIPE信号。
4. 恢复原始信号掩码(如果以前解除阻塞，则解锁SIGPIPE )。

下面是使用此方法的一些示例代码的尝试，其形式是write的纯包装器，以避免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;
}

它还没有经过测试(甚至还没有编译)，可能需要一些小的修复，但希望能够理解这一点。显然，为了提高效率，您可能希望在比单个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方为止)。

另一种设计是简单地阻塞SIGPIPE，永远不要解除阻塞，并在函数的接口中记录它使SIGPIPE阻塞的情况(注意:阻塞是线程本地的，不会影响其他线程)，并且可能会使SIGPIPE挂起(处于阻塞状态)。如果需要的话，调用方将负责恢复它，因此想要SIGPIPE的罕见调用者可以通过解锁信号来获得它(但在您的函数完成之后)，而大多数调用者可以很高兴地让它被阻塞。阻塞代码的工作方式类似于上面的代码，删除了sigtimedwait/unblocking部件。这与Maxim的回答类似，只是影响是线程本地的，因此线程是安全的。

Answer 2

现在我学习了如何简单地处理信号:创建一个接收int并使用信号的方法(SIGPIPE，myMethod)

您只需要忽略SIGPIPE，就不需要处理程序：

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

但问题是，通过这样做，我无法停止向死客户端发送信息，因为处理信号的方法要么位于发送消息的类之外，要么位于静态方法，后者无法访问我的服务器对象。

当忽略将SIGPIPE写入损坏的TCP连接时，会返回错误代码EPIPE，您使用的套接字包装器应该处理这个错误代码，就像连接已经关闭一样。理想情况下，套接字包装器应该将MSG_NOSIGNAL标志传递给send，这样send就不会引发SIGPIPE。