多线程程序设计之－－－线程安全与可重入函数

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为了写一个稳定的多线程程序，必须遵守线程安全，但不一定遵守可重入。

    安全是指多个线程调用同一个函数，如果是线程安全的，那么每次的结果都是正确。
    可重入函数是指函数内部没有使用共享变量。
    可重入函数是线程安全函数的一个真子集。

    也就是说如果函数是可重入的，就可以保证它是线程安全的，当然有些不可重入的函数也是线程安全的，比如系统库函数实现的都是线程安全的。
    系统的设计中，经常会出现多个任务调用同一个函数的情况。如果这个函数不幸被设计成为不可重入的函数的话，那么不同任务调用这个函数时可能修改其他任务调用这个函数的数据，从而导致不可预料的后果。那么什么是可重入函数呢？

    所谓可重入函数是指一个可以被多个任务调用的过程，任务在调用时不必担心数据是否会出错。不可重入函数在实时系统设计中被视为不安全函数。

int global=0; int foo1() { return global++; }

如果多个线程同时调用这个函数，每个线程返回的结果是什么？

很明显这个结果很难回答。因为你不知道他们这些线程是怎么工作的，谁先谁后都不知道，有的程序在线程的调度上只是简单的时间片轮转的策略，按找创建线程的顺序应该可以得到正确答案，但是如果调度策略对修改了呢，比如是实时调度。

很明显一个可重入的函数的很必要的。

你或许想难道这个可重入函数不能使用全局变量了吗，你真正需要的或许只是线程安全，没有必要可重入，那么你可以这样改

int global=0; int foo1() { int local=global; return local++; }

这就是为什么你或许看到很多程序都要在开始用一个局部变量保存一个全局变量的原因。

第二种情况果函数中使用了静态变量或者返回静态变量或者静态数据结构，静态变量包括全局静态变量或者局部静态变量，函数也有是不可重入的，例如

int foo2() { static int a=0; return a++; }

要使它变得线程安全，其实很简单，在使用它之前，保存它的值。或者另一种情况这些变量都是只读的。

第三种情况数中使用了malloc或者free函数，天呢，线程没有动态内存分配？不是的，malloc和free是不可重入的，但是是线程安全的，也就是开始所说的概念，所以你大可以继续malloc和free。

第四种情况函数体内调用了其他标准I/O函数

第五种情况函数是singleton中的成员函数而且使用了不使用线程独立存储的成员变量。

第六种情况函数调用了不可冲入函数

下面一个函数就是线程安全但却不可重入的

static int *sharedID; int* threadsafe_getID( char* name ) { int *unsharedID; P( &mutex ); sharedID = notThreadsafe_getID( name ); unsharedID = sharedID; V( & mutex); return unsharedID; }