常见的线程安全/不安全,可重入/不可重入

本文深入探讨了可重入与线程安全的概念,分析了两者在函数调用和执行过程中的区别与联系。文章详细列举了线程安全与可重入函数的常见情况,以及可能引发的问题,为软件开发人员提供了避免线程冲突和死锁的有效策略。

可重入VS线程安全
线程安全:多个线程并发同一段代码时,不会出现不同的结果。常见对全局变量或者静态变量进行操
作,并且没有锁保护的情况下,会出现该问题。
重入:同一个函数被不同的执行流调用,当前一个流程还没有执行完,就有其他的执行流再次进入,我
们称之为重入。一个函数在重入的情况下,运行结果不会出现任何不同或者任何问题,则该函数被称为
可重入函数,否则,是不可重入函数。

常见的线程不安全的情况
不保护共享变量的函数
函数状态随着被调用,状态发生变化的函数
返回指向静态变量指针的函数
调用线程不安全函数的函数

常见的线程安全的情况
每个线程对全局变量或者静态变量只有读取的权限,而没有写入的权限,一般来说这些线程是安全的
类或者接口对于线程来说都是原子操作
多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性

常见不可重入的情况
调用了malloc/free函数,因为malloc函数是用全局链表来管理堆的
调用了标准I/O库函数,标准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构
可重入函数体内使用了静态的数据结构

常见可重入的情况
不使用全局变量或静态变量
不使用用malloc或者new开辟出的空间
不调用不可重入函数
不返回静态或全局数据,所有数据都有函数的调用者提供
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

可重入与线程安全联系
函数是可重入的,那就是线程安全的
函数是不可重入的,那就不能由多个线程使用,有可能引发线程安全问题
如果一个函数中有全局变量,那么这个函数既不是线程安全也不是可重入的

可重入与线程安全区别
可重入函数是线程安全函数的一种
线程安全不一定是可重入的,而可重入函数则一定是线程安全的
如果将对临界资源的访问加上锁,则这个函数是线程安全的,但如果这个重入函数若锁还未释放则会产
生死锁,因此是不可重入的

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