【ros多线程】C++多线程ROS程序CTRL C无法退出问题解决

1. 问题现象

• 现象1： CTRL+C 无法退出正在运行的C++多线程ROS程序
• 现象2：CTRL+Z 强制结束进程后top查看仍然有进程残留
• 现象3：通过 kill -9 pid 彻底结束ROS进程

2. 问题原因

• 在linux程序中，当用户按下CTRL+C命令后，程序可能接收到SIGINT中断信号（或 SIGTERM终止信号），但是如果程序正在执行多线程程序等，SIGINT信号可能被忽略或阻止，可能只有当前接收到SIGINT的子线程会退出，但是程序并不能优雅地停止
• CTRL+Z发送SIGSTOP暂停信号，进程从前台转入后台并暂停，任务并没有结束只是维持挂起状态
• kill -9发送SIGKILL终止信号，即exit信号，该信号不会被系统阻塞，能立即终止进程即子进程，因而能顺利退出程序，但是被杀死的进程没有机会告诉其父进程它已收到终止信号，可能导致创建僵尸进程

3. 解决方案

• 可以通过设置信号处理函数来进行处理，以便在接收到SIGINT信号时清理资源并退出程序
• 设置信号处理函数，确保主线程能够接收到并处理这个信号，从而实现优雅地退出

4. 代码实现与测试

• 利用signal()函数将SignalHandler注册为SIGINT或SIGTERM信号处理程序，停止ros spin循环

  #include <signal.h>
  
  void SignalHandler(int signal)
  {
        
        
  	// 还可以停止ros spinner对象，如果不用可注释掉
  	spinner->stop();
  	
  	// 1. 向其他ros节点publish停止信号
  	node_stop_msg = xxx
  	your_pub.publish(node_stop_msg);
  
  	// 2. 节点内如果有控制线程运行的标志位，如atomic<bool> keep_threads_running;
  	keep_threads_running = false;
  
  	// 3. 默认调用shutdown函数，通知ROS节点安全的关闭，导致ros::spin() / rclcpp::spin()退出
  	ros::shutdown();	// ROS 1
  	rclcpp::shutdown();	// ROS 2
  }
  
  // ROS 1 主程序调用示例
  int main(int argc, char** argv)
  {
        
        
  	ros::init(argc, argv, "your_node_name", ros::init_options::NoSigintHandler);
  	ros::NodeHandle nh;
  
  	// This must be set after the first NodeHandle is created.
  	signal(SIGINT, SignalHandler);	// 重载默认的signal handler函数
  	signal(SIGTERM, SignalHandler);	// SIGTERM信号也可添加处理函数
  	
  	ros::spin();
  	return 0;
  }
  
  // ROS 2主程序调用示例
  int main(int argc, char** argv)
  {
        
        
  	rclcpp::init(argc, argv);
  	rclcpp::executors::SingleThreadedExecutor executor;
  	auto your_node = std::make_shared<YourNodeClass>();
  	executor.add_node(your_node->get_node_base_interface());
  
  	std::thread your_sub_thread(xxx);
  	
  	signal(SIGINT, SignalHandler);
  	signal(SIGTERM, SignalHandler);
  	
  	executor.spin();
  	
  	your_sub_thread.join();	// 关卡
  
  	rclcpp::shutdown();
  	return 0;
  }
  

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[参考文章]

[1]. SIGTERM和SIGKILL信号的区别
[2]. ctrl c退出ros程序
[3]. ros c++程序signal函数功能和实现

created by shuaixio, 2024.04.15