linux 使用gdb 使运行中的python进程中的指定线程抛出异常（kill python线程）

小菜汪aoaowu2024-03-23 13:17

最近运行的python脚本，经常遇到获取某个资源卡住的情况，这个时候想要强行让等待资源的线程结束掉，但是又希望线程结束后，其他的线程能够正常监控到该线程抛出的异常，并且能够继续往下执行，不影响该python脚本进程的执行。

搜索了一下没有搜到答案，但是在文档 zhuanlan.zhihu.com/p/208260624 中搜到了使用ctypes对线程设置抛出异常的方法，该方法使用的是通过ctypes调用cpython原生来实现设置python线程异常的方法，因此基于该方法，尝试使用gdb来将python线程手动设置抛出异常成功，方法如下：

首先上测试代码：

test.py 复制代码

import time
from threading import Thread, current_thread


def func(msg, times):
    for i in range(times):
        print(f"{hex(current_thread().ident)}: {msg}")
        time.sleep(1)


t1 = Thread(target=func, args=(1, 5))
t2 = Thread(target=func, args=(2, 60))
t1.start()
t2.start()

流程：

通过gdb attach到正在执行的python进程
打断点到某个想要抛异常的线程上（根据PyThreadState_SetAsyncExc方法的注释，在调用该方法前，需要先hold GIL，所以要先断点到该线程，保证该线程已经hold了GIL，实测如果不断到该线程，会导致python进程段错误core掉）
调用PyThreadState_SetAsyncExc方法, 来设置线程异常

实际测试结果：

首先，在linux上启动进程

然后打开另一个shell终端，ps -ef 查到正在运行的python进程，使用gdb -p pid的方式attach到python进程

先执行info threads然后找到想要抛异常的线程、gdb的线程id、python线程id，然后执行t tid的命令切到该线程，执行bt看一下栈。

我这里使用的测试代码是循环time.sleep()，因此断点打在time_sleep函数，一般断点打_PyEval_EvalFrameDefault就可以。

使用b time_sleep thread 3，打断在在gdb线程id 3的time_sleep函数，然后按c，等待gdb执行到断点处

进入断点，也就表示该线程肯定hold了GIL，因此执行设置异常的方法：call (int) PyThreadState_SetAsyncExc(0x7f3ead9fe700, (void *)PyExc_Exception)。（0x7f3ead9fe700是python线程id，不固定，需要随着变， PyExc_Exception可以按照自己的需要修改异常类型）

大功告成！按q退出gdb

效果：

有抛出异常的线程err打印，2也不再打印。用到实际的测试脚本中也生效！