Alp*_*neo 84 c thread-safety reentrancy
最近,我问了一个问题,标题是"malloc线程安全吗？" 在里面我问道,"malloc是否重新进入？"
我的印象是所有重入者都是线程安全的.
这个假设是错的吗？
Min*_*ark 69
TL; DR:一个函数可以是可重入的,线程安全的,两者都可以.
关于线程安全和重入的维基百科文章非常值得一读.以下是一些引用:
在以下情况下,函数是线程安全的:
它只能以保证多个线程同时安全执行的方式操作共享数据结构.
在以下情况下,函数是可重入的:
它可以在执行期间的任何时候中断,然后在其先前的调用完成执行之前再次安全地再次调用("重新输入").
作为可能重入的示例,维基百科给出了一个被系统中断调用的函数示例:假设它在另一个中断发生时已经在运行.但是不要因为你没有使用系统中断编码而认为你是安全的:如果使用回调或递归函数,你可以在单线程程序中出现重入问题.
避免混淆的关键是重入只引用一个执行的线程.这是一个从没有多任务操作系统的时候开始的概念.
例子
(从维基百科文章略有修改)
示例1:不是线程安全的,不是可重入的
/* As this function uses a non-const global variable without
any precaution, it is neither reentrant nor thread-safe. */
int t;
void swap(int *x, int *y)
{
t = *x;
*x = *y;
*y = t;
}
示例2:线程安全,不可重入
/* We use a thread local variable: the function is now
thread-safe but still not reentrant (within the
same thread). */
__thread int t;
void swap(int *x, int *y)
{
t = *x;
*x = *y;
*y = t;
}
示例3:不是线程安全的,可重入的
/* We save the global state in a local variable and we restore
it at the end of the function. The function is now reentrant
but it is not thread safe. */
int t;
void swap(int *x, int *y)
{
int s;
s = t;
t = *x;
*x = *y;
*y = t;
t = s;
}
示例4:线程安全,可重入
/* We use a local variable: the function is now
thread-safe and reentrant, we have ascended to
higher plane of existence. */
void swap(int *x, int *y)
{
int t;
t = *x;
*x = *y;
*y = t;
}
Geo*_*lly 55
这取决于定义.例如,Qt使用以下内容:
即使调用使用共享数据,也可以从多个线程同时调用线程安全*函数,因为对共享数据的所有引用都是序列化的.
一个可重入函数也可以从多个线程同时调用,但只有当每个调用使用自己的数据.
因此,线程安全函数始终是可重入的,但是可重入函数并不总是线程安全的.
通过扩展,如果一个类可以从多个线程安全地调用其成员函数,则称该类是可重入的,只要每个线程使用该类的不同实例即可.如果可以从多个线程安全地调用其成员函数,则该类是线程安全的,即使所有线程都使用该类的相同实例.
但他们也提醒:
注意:多线程域中的术语不是完全标准化的.POSIX使用可重入和线程安全的定义,这些定义与其C API略有不同.在Qt中使用其他面向对象的C++类库时,请确保理解定义.
Tim*_*ost 41
可重入函数不依赖于C库头中公开的全局变量.例如在C中使用strtok()vs strtok_r().
某些函数需要一个位置来存储"正在进行的工作",重入函数允许您在线程自己的存储中指定此指针,而不是在全局存储中.由于这个存储是调用函数独有的,它可以被中断和重新输入(重入),因为在大多数情况下,除了函数实现之外的互斥不需要工作,它们通常被认为是线程安全.但是,这不是由定义保证的.
然而,errno在POSIX系统上是一个略有不同的情况(并且在任何解释这一切都有效的过程中往往是奇怪的):)
简而言之,重入通常意味着线程安全(如"你使用线程时使用该函数的可重入版本"),但线程安全并不总是意味着重入(或反向).当您查看线程安全时,并发性就是您需要考虑的问题.如果必须提供锁定和互斥的方法来使用函数,那么该函数本身并不是线程安全的.
但是,并非所有功能都需要进行检查.malloc()不需要是可重入的,它不依赖于任何给定线程的入口点范围之外的任何东西(并且本身是线程安全的).
如果不使用互斥锁,互斥锁或其他原子锁定机制,则返回静态分配值的函数不是线程安全的.然而,如果它们不会被打断,它们就不需要是可重入的.
即:
static char *foo(unsigned int flags)
{
static char ret[2] = { 0 };
if (flags & FOO_BAR)
ret[0] = 'c';
else if (flags & BAR_FOO)
ret[0] = 'd';
else
ret[0] = 'e';
ret[1] = 'A';
return ret;
}
因此,正如您所看到的,让多个线程使用它而没有某种锁定将是一场灾难......但它没有任何目的可重入.当某些嵌入式平台上动态分配的内存是禁忌时,你会遇到这种情况.
在纯函数式编程中,重入通常并不意味着线程安全,它将取决于传递给函数入口点,递归等的已定义或匿名函数的行为.
放置"线程安全"的更好方法对于并发访问是安全的,这更好地说明了需要.