■[C++] UNIX上的C++程序設(shè)計(jì)守則(1)
原文:http://d.hatena.ne.jp/yupo5656/20040712/p1
Unix跟Windows等那些”對(duì)于開發(fā)者易于使用”的OS比起來，在信號(hào)和線程的利用方面有諸多的限制。但是即使不知道這些知識(shí)就做構(gòu)架設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的情況也隨處可見。這個(gè)就是那些經(jīng)常不能再現(xiàn)的bug的溫床吧。
因此，我想分成幾回來寫一些準(zhǔn)則來防止陷入到這些圈套里。
準(zhǔn)則1：不依賴于信號(hào)收發(fā)的設(shè)計(jì)
·給其他進(jìn)程以及自己發(fā)送異步信號(hào)并改變處理流程的設(shè)計(jì)不要做
- 異步信號(hào)是值用kill系統(tǒng)調(diào)用來創(chuàng)建?發(fā)送的信號(hào)、例如SIGUSR1,SIGUSR2,SIGINT,SIGTERM 等
- 簡單的使用忽略信號(hào)(SIG_IGN)則沒有問題
·不要把線程和信號(hào)一起使用
- 這將使程序動(dòng)作的預(yù)測和調(diào)試變得很困難
說明：
同步信號(hào)是指，因?yàn)槟承┨囟ǖ牟僮?a title=例えばヌルポインタ參照 >*1而引起向自身進(jìn)程發(fā)送某些特定的信號(hào)，例如SIGSEGV,SIGBUS,SIGPIPE,SIGSYS,SIGILL,SIGFPE。異步信號(hào)就是這些以外的信號(hào)。在什么時(shí)機(jī)發(fā)送異步信號(hào)并不能被預(yù)測出來。我們會(huì)在程序里追加收到某些信號(hào)時(shí)做一些特殊處理(信號(hào)處理函數(shù))的函數(shù)。那么根據(jù)收到的信號(hào)就跳到信號(hào)處理函數(shù)的程序就叫做”在任意代碼處都能發(fā)生跳轉(zhuǎn)”的程序。這樣的程序往往隱藏這下面的那些問題：
- 容易引入BUG。”任意的代碼”雖然也包含”執(zhí)行C/C++里面的一條語句的過程中”的意思，但這很容易跳出程序員的正常思維以及默認(rèn)的假定條件。編寫程序的時(shí)候往往需要考慮比C++異常分支還要多得多的分支情況。
- 使測試項(xiàng)目激增。即使根據(jù)白盒測試達(dá)成100%的分支覆蓋,也不能網(wǎng)羅到因?yàn)榻邮苄盘?hào)而發(fā)生的跳轉(zhuǎn)分支處理。也就是說做到100%的網(wǎng)羅信號(hào)跳轉(zhuǎn)分支的測試是不能全部實(shí)現(xiàn)的。一般的，加上要考慮” 在實(shí)行某個(gè)特定代碼時(shí)因?yàn)榻邮艿叫盘?hào)而發(fā)生的誤操作”這樣的BUG會(huì)經(jīng)常發(fā)生*2的這種情況，測試?yán)щy往往就是導(dǎo)致軟件的品質(zhì)低下的誘因。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，”當(dāng)檢查到子進(jìn)程結(jié)束(接收到SIGCHLD信號(hào))時(shí)，要做必要的處理”像這樣的信號(hào)處理不管做什么都是有必要的情況會(huì)有，但是除此以外的信號(hào)處理，例如
- 把自己的狀態(tài)用信號(hào)告訴其他進(jìn)程
- 主線程在輸入輸出函數(shù)里發(fā)送信號(hào)給被阻塞的子線程，并解除阻塞
等，是應(yīng)該事先好好好好考慮過后再去做實(shí)際的實(shí)現(xiàn)。前者的話，如果不強(qiáng)制在”普通的”進(jìn)程間進(jìn)行通信的話可能會(huì)很好，后者是特意要使用線程，也要應(yīng)該按照即使阻塞了也不能發(fā)生問題那樣再設(shè)計(jì)。
不管怎么樣，如果必須要使用信號(hào)的話，也要先全部*3理解這些陷阱以及，和多線程軟件設(shè)計(jì)的場合一樣或者說比它更嚴(yán)格的制約.注意事項(xiàng)都需要銘記在心里。
*1：例如，引用空指針
*2：參照 id:yupo5656:20040703 的sigsafe說明
*3：暫時(shí)先掌握”準(zhǔn)則2”:-)