如何停止在 C++ Linux 控制台应用程序中读取标准输入的线程？

Question

我正在编写一个控制台应用程序，它接受来自 stdin 的输入（单行命令）。此应用程序在专用线程中读取输入，所有输入都存储在队列中，然后由主线程以安全的方式进行处理。当用户输入 exit 命令时，它被停止侦听新输入的输入线程拦截，该线程被加入主线程，应用程序按要求停止。

现在我正在容器化这个应用程序，但我仍然希望能够附加到容器并从 stdin 输入命令，所以我指定 tty 和 stdin_open true 在我的 docker 撰写服务文件中，这就成功了。

但我也希望 docker compose 能够优雅地停止应用程序，所以我决定在我的应用程序中实现 sigTerm() 以便它可以接收来自 docker 的信号撰写并优雅地停止，但是我停留在那个部分，因为输入线程在等待 stdin 上的输入时阻塞。我可以正确接收信号，这根本不是这里的重点，但我正在寻找一种方法来正确停止我的容器化应用程序，同时仍然能够从键盘输入命令。

我的申请可以这样简化：

void gracefulStop() {
  while (getThreadCount() > 1) { // this function exists somewhere else.
    if (userInputThread.joinable()) {
      userInputThread.join();
      removeFromThreadCount(); // this function exists somewhere else.
    }
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  }
  exit(SUCCESS);
}

void sigTerm(int s) {
  // Maybe do some stuff here, but what...

  gracefulStop();
}

void userInputLoopThreadFunc() {
  addToThreadCount(); // this function exists somewhere else.
  while (keepGoing) {
    char buf[4096];
    if (!fgets(buf, sizeof(buf), stdin)) {
      break; // we couldn't read from stdin, stop trying.
    }
    std::string input = std::string(buf); // we received a command
    // Intercept exit command
    if (input.starts_with("exit")) {
      keepGoing = false;
    }
    // IRL there's thread safety 
    userInputQueue.push(input); // this will be processed by mainLoop() later
  }
}

int main(int argc, char **argv) {
  // Register the signal
  signal(SIGTERM, sigTerm);

  // Begin listening to user input
  userInputThread = std::thread(&userInputLoopThreadFunc, this);

  // this mainLoop function contains the core of the application
  // as well as the processing code of the user input
  mainLoop();

  // if mainLoop function returned, we received the 'exit' command
  gracefulStop();
}

我已经阅读了多个 question/answers 之类的 this one about non-blocking user input (the accepted answer advises to use a dedicated thread for input, which is what I am doing), or this other one 关于如何停止阅读标准输入的内容，接受的答案似乎很有希望，但是：

将 ncurses 用于我正在尝试做的事情似乎真的有点矫枉过正
如果使用select()和描述的超时机制，如果在键入命令时发生超时会发生什么情况？

我也读过 c++20 jthread here :

The class jthread represents a single thread of execution. It has the same general behavior as std::thread, except that jthread automatically rejoins on destruction, and can be cancelled/stopped in certain situations.

但我不确定这对我有帮助。

我正在考虑解决我的问题的多种可能性：

想办法在没有用户交互的情况下将换行符发送到我的应用程序的 stdin，如果可能的话会很黑，但可能会解锁 fgets.
终止线程，我知道终止线程被认为是一种不好的做法，但由于我在这里所做的唯一事情就是停止应用程序，也许我可以接受它，会有任何副作用吗？我该怎么做？
以另一种方式重写用户输入（我还不知道，jthread，别的什么？）这将允许 sigTerm() 停止应用程序。
也许使用 ncurses（这真的能帮助我通过接收信号来停止应用程序吗？）
使用 select() 和超时机制并承受输入中断的风险
放弃用户输入并享受一些假期。

Answer 1

您可以在信号处理程序中关闭 stdin。 fgets 将立即 return（并且大概 return NULL）。

好消息是 close 在 list of functions that are safe to call from a signal handler 上（这是一个限制性很强的列表）。快乐的日子。

有一个，但它看起来很乱，因为您不确定 fgets 在获取它时实际上会 return。

此外，如果您切换到使用 cin 和 getline，关闭 stdin 应该仍然有效，这肯定会改进您的代码 (*)。当您关闭 stdin 时，可能会 return 并设置 badbit，尽管代码可以比单独检查它更健壮。也许只是在你的信号处理程序中设置一个 (volatile) 标志并测试它。

(*) 因为 getline 可以读入 std::string，这意味着它可以读取任意长行而不用担心分配 fixed-size 缓冲区 'big enough' .

如何停止在 C++ Linux 控制台应用程序中读取标准输入的线程？

How to stop a thread reading stdin in a C++ Linux console application?

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stdin

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