執行緒安全與可重入函式

什麼是執行緒安全？

執行緒安全指的是在多執行緒訪問情況下，保證執行緒對臨界資源的操作原子性，在臨界區中，不允許其他的執行緒進行插入訪問造成了資料的亂序占用而修改，產生邏輯結果不一致的問題。

執行緒不安全就是不提供資料訪問保護，出現多個執行緒先後更改資料造成髒資料。

其實對於執行緒安全簡單來說，就是保證在多執行緒情況下，我們進行的操作，不論是否控制臨界區的插入訪問，只要保證資料邏輯結果的原子性就是執行緒安全的，但若出現資料的亂序操作或者中斷操作，達不到預期的結果則就是執行緒不安全的。

那麼對於執行緒安全來說，我們通過各種控制臨界區的執行許可權來進行限制，可以閱讀之前的博文來進行執行緒的同步與互斥，執行緒本身就是為了共享資源而產生，利用同步與互斥來進行任務邏輯上的執行，既保證協同，***邏輯獨有。

執行緒就是乙個執行流，乙個指令序列，乙個指令分支，也就是乙個函式。那麼對於函式而言，存在著不需要進行互斥控制的情況，也就是在多執行緒情況下，無論執行緒之間是如何執行插入修改，都能夠保證資料的正確性，就是可重入函式。訊號捕捉也是進行函式的操作，所以訊號跟執行緒在原理上是相似的。

先舉乙個不可重入函式的例子：

針對這張，我們來分析一下他的過程。

在insert函式中，我們很明顯的知道，他是乙個頭插的函式，

然後在insert函式執行之中，倘若在p->next = head之後，head = p之前產生了乙個訊號捕捉，或者同時執行多個執行緒，在多個執行緒之中，執行緒中斷插入在這之間，就會出現上的結果。

也就是我們要達到的目的是我們要插入2個資料，但是卻只插入了乙個資料，另外乙個資料出現了空間浪費，目的不達到，並產生了髒資料。

insert函式被不同的控制流程呼叫,有可能在第一次呼叫還沒返回時就再次進入該函式,這稱為重入,insert函式訪問乙個全域性鍊錶,有可能因為重入而造成錯亂,像這樣的函式稱為不可重入函式,反之,如果乙個函式只訪問自己的區域性變數或引數,則稱為可重入(reentrant) 函式。

為什麼兩個不同的控制流程呼叫同乙個函式,訪問它的同乙個區域性變數或引數就不會造成錯亂?

不可重入函式的條件：

呼叫了malloc或free,因為malloc也是用全域性鍊錶來管理堆的。

呼叫了標準i/o庫函式。標準i/o庫的很多實現都以不可重入的方式使用全域性資料結構。

sus規定有些系統函式必須以執行緒安全的方式實現,這裡就不列了。

總結：對於執行緒安全來說，就是保證在多執行緒邏輯環境下的資料操作不產生***影響，從而出現了各種保證執行緒安全的操作，條件變數，訊號量，各種鎖。

執行緒實際上是乙個指令序列，乙個執行流，乙個函式。所以對於執行緒之中，若在多執行緒環境下不論怎麼中斷插入，都不影響資料邏輯的函式叫做可重入函式。

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