Linux系统编程---8（全局变量异步I/O，可重入函数）

全局变量异步 I/O

分析如下父子进程交替 数数 程序。当捕捉函数里面的 sleep 取消，程序即会出现问题。请分析原因。

#include<stdio.h> 
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>

intn=0,flag=0; 

void  sys_err(char*   str) 
{ 
	perror(str); 
	exit(1); 
} 
void	do_sig_child	(int	num) 
{
	printf("I	am	child %d\t%d\n",getpid(),n);
	 n+=2;
	  flag=1; 
	  sleep(1); 
} 
void	do_sig_parent	(int	num)
{
	  printf("I	am	parent%d\t%d\n",getpid(),n);
	   n+=2;
	   flag=1;
	  	  sleep(1); 
} 
int	main(void) 
 {
  pid_tpid;
struct	sigaction	act;
if((pid=fork())<0)
 sys_err("fork");
	else	if(pid>0)
		   {
		  		 n=1;
				sleep(1);
				 act.sa_handler	=	do_sig_parent; 
				sigemptyset(&act.sa_mask); 
				 act.sa_flags=0;
				 sigaction(SIGUSR2,&act,NULL); //注册自己的信号捕捉函数 父使用 SIGUSR2 信号 do_sig_parent(0); 
				 while(1)
				 { 
						/*waitforsignal*/;
					 if(flag==1)
						 { 
						  //父进程数数完成 
						  kill(pid,SIGUSR1);
						  flag=0; //标志已经给子进程发送完信号 
						  } 
				 } 
			 }else	if(pid==0)
				 { 
						 n=2;
						act.sa_handler	=	do_sig_child; 
						 sigemptyset(&act.sa_mask); 
						 act.sa_flags=0; 
						 sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);
						while(1)
						{ 
							/*waitingforasignal*/;
							 if	(flag==1)	{
								kill(getppid(),SIGUSR2); flag=0; 
								 } 
							}
						}
	return0; 
}

示例中，通过 flag 变量标记程序实行进度。flag 置 1 表示数数完成。flag 置 0 表示给对方发送信号完成。 问题出现的位置，在父子进程 kill 函数之后需要紧接着调用 flag，将其置 0，标记信号已经发送。但，在这期 间很有可能被 kernel 调度，失去执行权利，而对方获取了执行时间，通过发送信号回调捕捉函数，从而修改了全局 的 flag。
如何解决该问题呢？可以使用后续课程讲到的“锁”机制。当操作全局变量的时候，通过加锁、解锁来解决该 问题。
现阶段，我们在编程期间如若使用全局变量，应在主观上注意全局变量的异步 IO 可能造成的问题。
有两个进程对同一个变量进行操作。

可/不可重入函数

一个函数在被调用执行期间(尚未调用结束)，由于某种时序又被重复调用，称之为“重入”。根据函数实现的方 法可分为“可重入函数”和“不可重入函数”两种

例如：

显然，insert 函数是不可重入函数，重入调用，会导致意外结果呈现。究其原因，是该函数内部实现使用了全 局变量。

注意事项

1. 定义可重入函数，函数内不能含有全局变量及 static 变量，不能使用 malloc、free
2. 信号捕捉函数应设计为可重入函数
3. 信号处理程序可以调用的可重入函数可参阅 man7signal
4. 没有包含在上述列表中的函数大多是不可重入的，其原因为：
   a) 使用静态数据结构
   b) 调用了 malloc 或 free
   c) 是标准 I/O 函数