UnixシグナルハンドラからQt関数を呼び出す

Unix のシグナルハンドラから Qt の関数を呼び出すことはできません。標準の POSIX ルールが適用されます：シグナルハンドラから呼び出せるのは非同期シグナルセーフな関数だけです。Unix のシグナルハンドラから呼び出せる関数の完全なリストはSignal Actions を参照してください。

しかし、QtでUnixシグナルハンドラを使う方法はあります。その方法とは、UnixシグナルハンドラにQtシグナルを発生させるような処理をさせ、Unixシグナルハンドラからリターンすることです。Qt プログラムに戻ると、Qt シグナルが発信され、Qt スロット関数で受信されます。

これを実現する1つの簡単な方法は、扱いたいUnixシグナルごとにクラス内でソケットペアを宣言することです。ソケット・ペアは静的データ・メンバとして宣言する。また、各ソケットペアのリードエンドを監視するためにQSocketNotifier を作成し、Unix シグナルハンドラを静的クラスメソッドとして宣言し、Unix シグナルハンドラそれぞれに対応するスロット関数を宣言します。この例では、SIGHUPシグナルとSIGTERMシグナルの両方を処理する。注意: 以下のコードを読み進める前に、socketpair(2) と sigaction(2) のマニュアルページを読む必要があります。

class MyDaemon : public QObject
{
    Q_OBJECT

  public:
    MyDaemon(QObject *parent = 0);
    ~MyDaemon();

    // Unix signal handlers.
    static void hupSignalHandler(int unused);
    static void termSignalHandler(int unused);

  public slots:
    // Qt signal handlers.
    void handleSigHup();
    void handleSigTerm();

  private:
    static int sighupFd[2];
    static int sigtermFd[2];

    QSocketNotifier *snHup;
    QSocketNotifier *snTerm;
};

MyDaemon コンストラクタで、各ファイル記述子のペアを初期化するために socketpair(2) 関数を使用し、各ペアの読み取り終了を監視するためにQSocketNotifier を作成する。各QSocketNotifier のactivated() シグナルは、効果的にUnixシグナルをQSocketNotifier::activated() シグナルに変換する適切なスロット関数に接続されます。

MyDaemon::MyDaemon(QObject *parent)
        : QObject(parent)
{
    if (::socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sighupFd))
       qFatal("Couldn't create HUP socketpair");

    if (::socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sigtermFd))
       qFatal("Couldn't create TERM socketpair");
    snHup = new QSocketNotifier(sighupFd[1], QSocketNotifier::Read, this);
    connect(snHup, SIGNAL(activated(QSocketDescriptor)), this, SLOT(handleSigHup()));
    snTerm = new QSocketNotifier(sigtermFd[1], QSocketNotifier::Read, this);
    connect(snTerm, SIGNAL(activated(QSocketDescriptor)), this, SLOT(handleSigTerm()));

    ...
}

起動コードの他のどこかで、sigaction(2) を使って Unix シグナルハンドラをインストールします。

static int setup_unix_signal_handlers()
{
    struct sigaction hup, term;

    hup.sa_handler = MyDaemon::hupSignalHandler;
    sigemptyset(&hup.sa_mask);
    hup.sa_flags = 0;
    hup.sa_flags |= SA_RESTART;

    if (sigaction(SIGHUP, &hup, 0))
       return 1;

    term.sa_handler = MyDaemon::termSignalHandler;
    sigemptyset(&term.sa_mask);
    term.sa_flags = 0;
    term.sa_flags |= SA_RESTART;

    if (sigaction(SIGTERM, &term, 0))
       return 2;

    return 0;
}

Unix シグナルハンドラでは、ソケットペアのライトエンドにバイトを書き込んでリターンする。これにより、対応するQSocketNotifier が activated() シグナルを発し、適切な Qt スロット関数が実行されます。

void MyDaemon::hupSignalHandler(int)
{
    char a = 1;
    ::write(sighupFd[0], &a, sizeof(a));
}

void MyDaemon::termSignalHandler(int)
{
    char a = 1;
    ::write(sigtermFd[0], &a, sizeof(a));
}

QSocketNotifier::activated()シグナルに接続されたスロット関数で、バイトを読み込みます。これで、安全にQtのシグナルに戻り、UnixのシグナルハンドラではできなかったQtの処理をすべて行うことができます。

void MyDaemon::handleSigTerm()
{
    snTerm->setEnabled(false);
    char tmp;
    ::read(sigtermFd[1], &tmp, sizeof(tmp));

    // do Qt stuff

    snTerm->setEnabled(true);
}

void MyDaemon::handleSigHup()
{
    snHup->setEnabled(false);
    char tmp;
    ::read(sighupFd[1], &tmp, sizeof(tmp));

    // do Qt stuff

    snHup->setEnabled(true);
}

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