多线程-可重入函数要满足哪些特征？

Answer 1

1）什么是可重入性？
　　可重入（reentrant）函数可以由多于一个任务并发使用，而不必担心数据错误。相反， 不可重入（non-reentrant）函数不能由超过一个任务所共享，除非能确保函数的互斥（或者使用信号量，或者在代码的关键部分禁用中断）。可重入函数可以在任意时刻被中断，稍后再继续运行，不会丢失数据。可重入函数要么使用本地变量，要么在使用全局变量时保护自己的数据。
　　2）可重入函数：
　　不为连续的调用持有静态数据。
　　不返回指向静态数据的指针；所有数据都由函数的调用者提供。
　　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。
　　如果必须访问全局变量，记住利用互斥信号量来保护全局变量。
　　绝不调用任何不可重入函数。
　　3）不可重入函数：
　　函数中使用了静态变量，无论是全局静态变量还是局部静态变量。
　　函数返回静态变量。
　　函数中调用了不可重入函数。
　　函数体内使用了静态的数据结构；
　　函数体内调用了malloc()或者free()函数；
　　函数体内调用了其他标准I/O函数。
　　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 。
　　总的来说，如果一个函数在重入条件下使用了未受保护的共享的资源，那么它是不可重入的。
　　4）示例
　　在多线程条件下，函数应当是线程安全的，进一步，更强的条件是可重入的。可重入函数保证了在多线程条件下，函数的状态不会出现错误。以下分别是一个不可重入和可重入函数的示例：

//c code
　　static int tmp;

　　void func1(int* x, int* y)
{
　　tmp=*x;
　　*x=*y;
　　*y=tmp;
　　}

　　void func2(int* x, int* y)
{
　　int tmp;
　　tmp=*x;
　　*x=*y;
　　*y=tmp;
　　}

func1是不可重入的，func2是可重入的。因为在多线程条件下，操作系统会在func1还没有执行完的情况下，切换到另一个线程中，那个线程可能再次调用func1，这样状态就错了。
两者之间的关系：
1、一个函数对于多个线程是可重入的，则这个函数是线程安全的。
2、一个函数是线程安全的，但并不一定是可重入的。
3、可重入性要强于线程安全性。
比如：strtok函数是既不可重入的，也不是线程安全的。加锁的strtok不是可重入的，但线程安全。而strtok_r既是可重入的，也是线程安全的。(具体可以查看man手册)

可重入函数，是线程安全函数的一种。特点：当它们被多个线程调用时，不会引用任何共享数据，也就是不引用静态或全局变量。

Answer 2

在信号处理函数中，也要考虑函数可重入的情况。
考虑到这样一种情况：如果进程正在执行malloc，在堆中分配了另外的存储空间，而此时由于捕捉到信号而执行信号处理程序，其中又调用了malloc，这时候可能会造成破坏，因为malloc通常为它分配的存储区维护一个链接表，而插入执行信号处理程序时，进程可能正在更改此链表。

函数不可重入，大多是因为：(1)使用了静态数据结构，(2)它们调用malloc()或free，(3)它们是标准I/O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(如errno变量)。

下图是信号处理中可以调用的重入函数。(来自<<UNIX环境高级编程>>)

Answer 3

至少要满足下面几条：

1、不在函数内部使用静态或全局数据
2、不返回静态或全局数据，所有数据都由函数的调用者提供。
3、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。
4、如果必须访问全局变量，利用互斥机制来保护全局变量。
5、不调用不可重入函数，malloc()或者free()函数，或者一些标准I/O函数。