可重入函数与线程安全函数

2019-07-12 16:50发布

可重入函数与线程安全函数 顶嵌(TOP-E)|嵌入式linux企业培训|嵌入式Linux就业实训|承接嵌入式项目开发   2009-01-23 12:02:59 作者:顶嵌开源 来源:原创 文字大小:[][][] 可重入函数(reentrant function)与线程安全函数(thread-safe function)有时容易混淆,而且各种文档中的解释也不是很清楚,这里根据笔者的经验来说明一下。   Ø         线程安全函数 ·            概念: 线程安全的概念比较直观。一般说来,一个函数被称为线程安全的,当且仅当被多个并发线程反复调用时,它会一直产生正确的结果。 ·            确保线程安全: 要确保函数线程安全,主要需要考虑的是线程之间的共享变量。属于同一进程的不同线程会共享进程内存空间中的全局区和堆,而私有的线程空间则主要包括栈和寄存器。因此,对于同一进程的不同线程来说,每个线程的局部变量都是私有的,而全局变量、局部静态变量、分配于堆的变量都是共享的。在对这些共享变量进行访问时,如果要保证线程安全,则必须通过加锁的方式。 ·            线程不安全的后果: 线程不安全可能导致的后果是显而易见的——共享变量的值由于不同线程的访问,可能发生不可预料的变化,进而导致程序的错误,甚至崩溃。   Ø         可重入函数 ·            概念: 可重入的概念基本没有比较正式的完整解释,多数的文档都只是说明什么样的情况才能保证函数可重入,但没有完整定义。按照Wiki上的说法,“A computer program or routine is described as reentrant if it can be safely executed concurrently; that is, the routine can be re-entered while it is already running.”根据笔者的经验,所谓“重入”,常见的情况是,程序执行到某个函数foo()时,收到信号,于是暂停目前正在执行的函数,转到信号处理函数,而这个信号处理函数的执行过程中,又恰恰也会进入到刚刚执行的函数foo(),这样便发生了所谓的重入。此时如果foo()能够正确的运行,而且处理完成后,之前暂停的foo()也能够正确运行,则说明它是可重入的。 ·            确保可重入: 要确保函数可重入,需满足一下几个条件: 1、不在函数内部使用静态或全局数据
2
、不返回静态或全局数据,所有数据都由函数的调用者提供。
3
、使用本地数据,或者通过制作全局数据的本地拷贝来保护全局数据。
4
、不调用不可重入函数。 ·            不可重入的后果: 不可重入的后果主要体现在象信号处理函数这样需要重入的情况中。如果信号处理函数中使用了不可重入的函数,则可能导致程序的错误甚至崩溃。   Ø         可重入与线程安全 可重入与线程安全并不等同,一般说来,可重入的函数一定是线程安全的,但反过来不一定成立。它们的关系可用下图来表示:   比如:strtok函数是既不可重入的,也不是线程安全的;加锁的strtok不是可重入的,但线程安全;而strtok_r既是可重入的,也是线程安全的。     来自:http://www.top-e.org/jiaoshi/html/?189.html