可重入函数与线程安全

我就是我 2022-06-13 14:17 135阅读 0赞

可重入函数：  
可重入函数主要用于多任务环境中，一个可重入的函数简单来说就是可以被中断的函数，也就是说，可以在这个函数执行的任何时刻中断它，转入OS调度下去执行另外一段代码，而返回控制时不会出现什么错误。  
（1）可以在执行的过程中可以被打断；  
（2）被打断之后，在该函数一次调用执行完之前，可以再次被调用（或进入，reentered)。  
（3）再次调用执行完之后，被打断的上次调用可以继续恢复执行，并正确执行。

可重入函数的特点：  
1、不能使用静态变量或者全局变量  
2、不能使用malloc或者free  
3、不调用不可重入函数  
4、不返回静态或全局数据，所有数据都有函数的调用者提供；  
如果⼀个函数符合以下条件之一则是不可重⼊入的:  
调用了malloc或free,因为malloc也是⽤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

线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。  
线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据  
如何避免这个问题：  
1, 减少对临界资源的依赖，尽量避免访问全局变量，静态变量或其它共享资源，如果必须要使用共享资源，所有使用到的地方必须要进行互斥锁 (Mutex) 保护；  
2, 线程安全的函数所调用到的函数也应该是线程安全的，如果所调用的函数不是线程安全的，那么这些函数也必须被互斥锁 (Mutex) 保护；

线程安全与可重入函数之间的区别于联系：  
1、线程安全是在多线程的情况下引发的，而可重入函数可以再单线程的情况下来看  
2、线程安全不一定是可重入的，但是可重入函数一定是线程安全的  
3、如果一个函数中有全局变量，那么这个函数一定不是线程安全的，也不是可重入的  
4、如果对临界资源进行加锁，那么这个函数一定是线程安全的，但如果是可重入加锁，可能锁未被释放，则会产生死锁因此是不可重入的。  
5、线程安全函数能够使不同的线程访问同一块地址空间，而可重入函数要求不同的执行流对数据的操作不影响结果，使结果是相同的。

总体来说：线程安全的范围相对于可重入函数要大，因此线程安全不一定是可重入的，但是可重入函数一定是线程安全的。