无需触发信号，在另一线程运行信号处理程序的实现方案

核心结论 #

不存在“无需触发信号就能运行信号处理程序”的机制——信号处理程序的执行本质上依赖对应信号的触发。但你的核心需求：向目标线程发送异步通知、中断其当前执行并运行回调，可以通过POSIX线程信号机制或Linux专属特性实现。

POSIX标准实现方案 #

实现逻辑 #

利用pthread_kill()向目标线程发送自定义信号（如SIGUSR1/SIGUSR2，这类信号专为用户场景设计，不会干扰系统默认行为），目标线程预先注册该信号的处理函数作为回调，通过线程信号掩码控制信号的递送时机。

步骤与代码示例 #

1. 注册信号处理函数：在目标线程中绑定信号与回调逻辑
2. 管理目标线程的信号掩码：按需阻塞/解除阻塞目标信号，控制回调的触发时机
3. 发送通知：其他线程通过pthread_kill()触发目标线程的回调

#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

// 自定义回调（信号处理函数）
void notify_callback(int sig) {
    // 注意：信号处理函数需使用异步信号安全的函数，示例仅作演示
    write(STDOUT_FILENO, "目标线程收到通知，执行回调\n", 27);
}

void* target_thread(void* arg) {
    // 注册SIGUSR1的处理函数
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = notify_callback;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;
    sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);

    // 初始化信号掩码：阻塞SIGUSR1
    sigset_t mask;
    sigemptyset(&mask);
    sigaddset(&mask, SIGUSR1);
    pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL);

    // 模拟线程的常规工作流程
    write(STDOUT_FILENO, "目标线程启动，开始执行任务\n", 26);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sleep(1);
        write(STDOUT_FILENO, "目标线程正在运行...\n", 20);
        
        // 示例：在特定时机解除信号阻塞，允许响应通知
        if (i == 2) {
            pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
            write(STDOUT_FILENO, "目标线程解除SIGUSR1阻塞，可接收通知\n", 36);
        }
    }

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, target_thread, NULL);

    // 等待目标线程进入工作状态
    sleep(3);
    // 向目标线程发送SIGUSR1，触发回调
    pthread_kill(tid, SIGUSR1);

    pthread_join(tid, NULL);
    return 0;
}

Linux专属进阶方案：Futex #

如果不想依赖信号，Linux的futex（快速用户空间互斥体）可实现轻量的线程唤醒通知。但需注意：futex仅能唤醒处于FUTEX_WAIT状态的线程，无法主动中断正在执行计算的线程——若需要强制中断线程执行，信号机制仍是更直接的选择。

接收线程阻塞信号的方法 #

在目标线程中使用pthread_sigmask()函数管理信号掩码：

• 阻塞指定信号：

  sigset_t mask;
  sigemptyset(&mask);
  sigaddset(&mask, SIGUSR1);
  // 将SIGUSR1加入当前线程的阻塞掩码
  pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL);
  

• 解除信号阻塞：

  pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL);
  

• 替换当前信号掩码：

  pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &mask, NULL);
  

关键注意事项 #

• 信号处理函数必须仅调用异步信号安全的函数（如write、_exit等），避免使用printf、malloc这类非线程安全的函数。
• 若目标线程处于select()、poll()等系统调用中，收到信号会导致系统调用返回EINTR，需在代码中处理该错误码并决定是否重启调用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jim Morrison