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`with lock`: can skip `__exit__` when a signal handler raises right after `__enter__`

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3.14 3.15 interpreter-core type-bug
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
35.9k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

Bug report

A with X: statement can return without calling X.__exit__ when a Python signal handler raises between __enter__ returning and the body starting.

This leaks whatever resource __enter__ acquired (e.g. a threading.Lock stays locked forever).

Cause

In 3.14, the following changed how with X: compiles:

  • GH-120507

Before 3.14:

LOAD X
BEFORE_WITH        # single op: calls enter, sets up exit on stack
POP_TOP            # <- exception table starts here
... body ...

BEFORE_WITH has no periodic/eval-breaker check, so there was no window for a signal handler to fire between __enter__ returning and the with-statement's exception handler being established.

From 3.14 onward:

LOAD X
COPY 1
LOAD_SPECIAL exit
SWAP 2 / SWAP 3
LOAD_SPECIAL enter
CALL 0             # ends with _CHECK_PERIODIC_AT_END
POP_TOP            # <- exception table starts here
... body ...

CALL includes _CHECK_PERIODIC_AT_END, which runs the Python signal handler. If that handler raises, JUMP_TO_LABEL(error) fires with frame->instr_ptr still pointing at CALL (set before the micro-ops run).

Reproducer (via Claude Code)
test_with_signal_leak.py
import ctypes, ctypes.util, signal, sys, threading

# signal.pthread_kill / os.kill both call PyErr_CheckSignals after the syscall,
# which perturbs timing enough to suppress the race. Use libc.pthread_kill
# directly.
_pthread_kill = ctypes.CDLL(ctypes.util.find_library("c")).pthread_kill
_pthread_kill.argtypes = [ctypes.c_ulong, ctypes.c_int]
_pthread_kill.restype = ctypes.c_int

_MAIN_TID = threading.get_ident()

def _handler(signum, frame):
    raise RuntimeError("signal")

def _send():
    _pthread_kill(_MAIN_TID, signal.SIGUSR1)

def run_trial(lock, iterations=200):
    t = threading.Thread(target=_send)
    t.start()
    try:
        for _ in range(iterations):
            with lock:
                pass
    except BaseException:
        pass
    try:
        t.join()
    except BaseException:
        pass
    if lock.locked():
        lock.release()
        return True
    return False

signal.signal(signal.SIGUSR1, _handler)
lock = threading.Lock()
leaked = 0
for _ in range(2000):
    try:
        if run_trial(lock):
            leaked += 1
    except BaseException:
        if lock.locked():
            lock.release()
print(f"leaked={leaked}/2000")

cc @markshannon

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  • gh-149019
  • gh-150911
  • gh-154830

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はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

報告されている with X: バイトコードシーケンスと issue にあるシグナルベースの再現コードから始め、関連する PR gh-149019、gh-150911、gh-154830 を調べて、すでに進行中の作業を理解してください。__enter__ が戻った後に発生したシグナルが __exit__ を回避できず、リソースが取得されたままにならないことが完了条件です。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
python
領域
compilers
issue の種類
バグ
難易度
4/5
見積もり時間
3〜5日
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
25/100

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