NumPy C-APIとPythonインタープリター間のシグナル処理
NumPy C-APIにおけるNPY_SIGINT_ONの詳細解説
NPY_SIGINT_ONフラグを設定すると、以下のようになります。
- ユーザーがSIGINT信号を受け取ったとき、NumPyは現在実行中の計算を中断します。
- 計算が中断された後、NumPyは
PyErr_SetInterrupt()
関数を呼び出して、Pythonのインタープリターに割り込みが発生したことを通知します。 - Pythonのインタープリターは、割り込みが発生したことをユーザーに通知し、プログラムの制御をユーザーに戻します。
NPY_SIGINT_ONフラグは、ユーザーが入力を受け付けながらNumPyの計算を実行したい場合などに使用できます。例えば、以下のコードでは、ユーザーが Ctrl
+ C
キーを押すと、NumPyの計算が中断され、ユーザーが入力できるようになります。
#include <numpy/npy_capi.h>
void main() {
// NPY_SIGINT_ONフラグを設定
npy_set_sigint_on(1);
// NumPyの計算を実行
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 計算中にユーザーが入力を受け付ける
if (kbhit()) {
// ユーザーが入力した文字を取得
char c = getchar();
// ユーザーが入力した文字に応じて処理を行う
if (c == 'q') {
// 'q'が入力された場合は、計算を中断
break;
}
}
}
// NumPyの計算が終了
npy_set_sigint_on(0);
}
NPY_SIGINT_ONを使用する際の注意点
NPY_SIGINT_ONフラグを使用する際には、以下の点に注意する必要があります。
- NPY_SIGINT_ONフラグを設定すると、NumPyの計算が中断される可能性があります。
- 計算が中断された場合、NumPyの内部状態が不整合になる可能性があります。
- NPY_SIGINT_ONフラグを使用する場合は、計算が中断された場合に適切な処理を行う必要があります。
NPY_SIGINT_ONフラグは、ユーザーが割り込み信号を受け取った際に、NumPyの内部処理を中断させるためのフラグです。このフラグを使用することで、NumPyの計算を途中で中止し、プログラムの制御をユーザーに戻すことができます。NPY_SIGINT_ONフラグを使用する際には、上記の注意点に留意する必要があります。
NumPy C-APIにおけるNPY_SIGINT_ONのサンプルコード
ユーザー入力を受け付けながらNumPyの計算を実行する例
#include <numpy/npy_capi.h>
void main() {
// NPY_SIGINT_ONフラグを設定
npy_set_sigint_on(1);
// NumPyの計算を実行
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 計算中にユーザーが入力を受け付ける
if (kbhit()) {
// ユーザーが入力した文字を取得
char c = getchar();
// ユーザーが入力した文字に応じて処理を行う
if (c == 'q') {
// 'q'が入力された場合は、計算を中断
break;
}
}
}
// NumPyの計算が終了
npy_set_sigint_on(0);
}
割り込み信号を受け取った際にNumPyの計算を中断する例
#include <numpy/npy_capi.h>
#include <signal.h>
void sigint_handler(int signum) {
// NPY_SIGINT_ONフラグを設定
npy_set_sigint_on(1);
}
void main() {
// SIGINT信号のハンドラーを設定
signal(SIGINT, sigint_handler);
// NumPyの計算を実行
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 計算中にユーザーが入力を受け付ける
if (kbhit()) {
// ユーザーが入力した文字を取得
char c = getchar();
// ユーザーが入力した文字に応じて処理を行う
if (c == 'q') {
// 'q'が入力された場合は、計算を中断
break;
}
}
}
// NumPyの計算が終了
npy_set_sigint_on(0);
}
NPY_SIGINT_ONフラグを使用してNumPyの内部状態を検証する例
#include <numpy/npy_capi.h>
void main() {
// NPY_SIGINT_ONフラグを設定
npy_set_sigint_on(1);
// NumPyの計算を実行
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
// 計算中にユーザーが入力を受け付ける
if (kbhit()) {
// ユーザーが入力した文字を取得
char c = getchar();
// ユーザーが入力した文字に応じて処理を行う
if (c == 'q') {
// 'q'が入力された場合は、計算を中断
break;
}
}
// NumPyの内部状態を検証
// ...
}
// NumPyの計算が終了
npy_set_sigint_on(0);
}
NumPy C-APIでSIGINT信号を処理する他の方法
signal() 関数を使用する
signal()
関数は、特定の信号を受け取ったときのハンドラーを設定することができます。SIGINT信号を受け取ったときのハンドラーを設定することで、NumPyの計算を中断させることができます。
#include <numpy/npy_capi.h>
#include <signal.h>
void sigint_handler(int signum) {
// NumPyの計算を中断
// ...
}
void main() {
// SIGINT信号のハンドラーを設定
signal(SIGINT, sigint_handler);
// NumPyの計算を実行
// ...
// SIGINT信号のハンドラーを解除
signal(SIGINT, SIG_DFL);
}
pthread_sigmask()
関数は、スレッドのシグナルマスクを設定することができます。シグナルマスクは、スレッドが受け取る信号の種類を制御します。SIGINT信号をシグナルマスクから除外することで、NumPyの計算中にSIGINT信号を受け取ることができます。
#include <numpy/npy_capi.h>
#include <pthread.h>
void main() {
// シグナルマスクを取得
sigset_t sigset;
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, NULL, &sigset);
// SIGINT信号をシグナルマスクから除外
sigdelset(&sigset, SIGINT);
// シグナルマスクを設定
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &sigset, NULL);
// NumPyの計算を実行
// ...
// シグナルマスクを元に戻す
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, NULL, &sigset);
}
PythonのインタープリターからSIGINT信号を受け取る
NumPy C-APIからPythonのインタープリターに制御を戻す方法もあります。 Pythonのインタープリターは、SIGINT信号を受け取った際に、KeyboardInterrupt
例外を発生させます。
#include <numpy/npy_capi.h>
void main() {
// Pythonのインタープリターから制御を受け取る
PyGILState_STATE gstate = PyGILState_Ensure();
// NumPyの計算を実行
// ...
// Pythonのインタープリターに制御を戻す
PyGILState_Release(gstate);
}
どの方法を使用するべきかは、開発しているアプリケーションの要件によって異なります。
- 多くの場合、
signal()
関数を使用するのが最も簡単で効率的な方法です。 - より細かい制御が必要な場合は、
pthread_sigmask()
関数を使用することができます。 - PythonのインタープリターからSIGINT信号を受け取りたい場合は、3番目の方法を使用する必要があります。
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