调用dlsym获取的MPI函数时如何处理段错误与进程终止问题

我需要加载系统中的OpenMPI和IntelMPI的.so库，统计并获取它们的版本信息。但处理IntelMPI 2018时，调用MPI_Init会触发段错误（推测该版本是C++专用版本）。目前发现：

• 调用MPI_Init触发段错误的版本，调用MPI_Get_version通常不会出错；
• 调用MPI_Init无段错误的版本，调用MPI_Get_version会导致进程终止。

想咨询：是否有办法捕获dlsym加载的MPI_Init抛出的段错误，或阻止MPI_Get_version终止进程？

加载库的代码片段：

this->opened_dll = dlopen(path.string().c_str(), RTLD_NOW | RTLD_LOCAL | RTLD_DEEPBIND );
if(this->opened_dll == nullptr) {
    throw std::exception();
}

this->dll_MPI_Get_library_version = reinterpret_cast<MPI_Get_library_version>(dlsym(this->opened_dll, "MPI_Get_library_version"));
this->dll_MPI_Get_version = reinterpret_cast<MPI_Get_version>(dlsym(this->opened_dll, "MPI_Get_version"));
reinterpret_cast<MPI_Init>(dlsym(this->opened_dll, "MPI_Init"))(nullptr, nullptr);

触发段错误时MPI_Init的句柄不为空，调试显示所有相关值均非nullptr。由于是C代码，try/catch无法捕获异常。我考虑过fork进程，但这需要进程间通信来获取结果。

1. 信号处理+fork捕获段错误 #

通过注册SIGSEGV信号处理函数，结合fork子进程来隔离崩溃风险：

• 在子进程中尝试调用MPI_Init，捕获段错误信号；
• 父进程根据子进程的退出状态判断是否触发崩溃，再选择后续调用的函数。

示例代码思路：

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

static volatile int segfault_triggered = 0;
static struct sigaction old_sigaction;

void segfault_handler(int sig) {
    segfault_triggered = 1;
    sigaction(SIGSEGV, &old_sigaction, nullptr); // 恢复原有信号处理
    _exit(1); // 直接终止子进程，避免触发父进程的清理逻辑
}

// 调用逻辑
void check_mpi_version(void* opened_dll, MPI_Get_version get_version, MPI_Get_library_version get_lib_version) {
    // 注册临时信号处理
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = segfault_handler;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;
    sigaction(SIGSEGV, &sa, &old_sigaction);

    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程尝试调用MPI_Init
        MPI_Init init_func = reinterpret_cast<MPI_Init>(dlsym(opened_dll, "MPI_Init"));
        if (init_func) init_func(nullptr, nullptr);
        _exit(0);
    } else {
        int status;
        waitpid(pid, &status, 0);
        segfault_triggered = WIFSIGNALED(status) && WTERMSIG(status) == SIGSEGV;
    }

    // 恢复原有信号处理
    sigaction(SIGSEGV, &old_sigaction, nullptr);

    if (segfault_triggered) {
        // 触发段错误，调用MPI_Get_version
        if (get_version) {
            int ver[2];
            get_version(ver, ver+1);
            // 处理版本信息
        }
    } else {
        // MPI_Init成功，调用MPI_Get_library_version
        if (get_lib_version) {
            char ver_str[MPI_MAX_LIBRARY_VERSION_STRING];
            int len;
            get_lib_version(ver_str, &len);
            // 处理版本信息
        }
    }
}

2. fork子进程+简单IPC传递结果 #

用fork彻底隔离风险，通过管道或临时文件传递版本信息：

• 父进程创建管道；
• 子进程加载库并执行目标函数，将版本信息写入管道/临时文件；
• 父进程等待子进程结束后读取结果，完全不受子进程崩溃影响。

示例简化逻辑：

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

void get_mpi_version_via_fork(const std::string& path) {
    int pipe_fd[2];
    pipe(pipe_fd);

    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        close(pipe_fd[0]); // 关闭读端
        void* dll = dlopen(path.c_str(), RTLD_NOW | RTLD_LOCAL | RTLD_DEEPBIND);
        if (!dll) _exit(1);

        // 先尝试调用MPI_Get_version
        MPI_Get_version get_ver = reinterpret_cast<MPI_Get_version>(dlsym(dll, "MPI_Get_version"));
        if (get_ver) {
            int ver[2];
            get_ver(ver, ver+1);
            write(pipe_fd[1], ver, sizeof(ver));
            _exit(0);
        }

        // 尝试调用MPI_Init后获取版本
        MPI_Init init = reinterpret_cast<MPI_Init>(dlsym(dll, "MPI_Init"));
        if (init) init(nullptr, nullptr);
        MPI_Get_library_version get_lib_ver = reinterpret_cast<MPI_Get_library_version>(dlsym(dll, "MPI_Get_library_version"));
        if (get_lib_ver) {
            char ver_str[MPI_MAX_LIBRARY_VERSION_STRING];
            int len;
            get_lib_ver(ver_str, &len);
            write(pipe_fd[1], ver_str, len);
        }
        _exit(0);
    } else {
        close(pipe_fd[1]); // 关闭写端
        waitpid(pid, nullptr, 0);
        char buf[MPI_MAX_LIBRARY_VERSION_STRING];
        ssize_t read_len = read(pipe_fd[0], buf, sizeof(buf));
        if (read_len > 0) {
            // 处理读取到的版本信息
        }
        close(pipe_fd[0]);
    }
}

3. 优先尝试MPI_Get_version #

通过fork子进程先执行MPI_Get_version，根据子进程是否正常退出选择后续逻辑：

• 若子进程正常返回，直接获取版本；
• 若子进程因信号终止，再尝试调用MPI_Init获取版本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marc BARBIER