可重入和线程安全

线程安全函数 
概念： 
线程安全的概念比较直观。一般说来，一个函数被称为线程安全的，当且仅当被多个并发线程反复调用时，它会一直产生正确的结果。 
确保线程安全： 
要确保函数线程安全，主要需要考虑的是线程之间的共享变量。属于同一进程的不同线程会共享进程内存空间中的全局区和堆，而私有的线程空间则主要包括栈和寄存器。因此，对于同一进程的不同线程来说，每个线程的局部变量都是私有的，而全局变量、局部静态变量、分配于堆的变量都是共享的。在对这些共享变量进行访问时，如果要保证线程安全，则必须通过加锁的方式。 
线程不安全的后果： 
线程不安全可能导致的后果是显而易见的——共享变量的值由于不同线程的访问，可能发生不可预料的变化，进而导致程序的错误，甚至崩溃。 

1. 多线程并发，也就是意味着，这段代码会在"同一时间"运行
2. 始终正确执行

 

可重入与线程安全并不等同。一般说来，可重入的函数一定是线程安全的，但反过来不一定成立。它们的关系可用下图来表示：

我们可以采用下面的变化过程来进一步说明上图：

  - 如果一个函数中用到了全局或静态变量，那么它不是线程安全的，也不是可重入的；

  - 如果我们对它加以改进，在访问全局或静态变量时使用互斥量或信号量等方式加锁，则可以使它变成线程安全的，但此时它仍然是不可重入的，因为通常加锁方式是针对不同线程的访问，而对同一线程可能出现问题；

  - 如果将函数中的全局或静态变量去掉，改成函数参数等其他形式，则有可能使函数变成既线程安全，又可重入。

 

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。

 

 

在多线程或有异常控制流的情况下,当某个函数运行到中途时,控制流(也就是当前指令序列)就有可能被打断而去执行另一个函数.而"另一个函数"很有可能是它本身.

如果在这种情况下不会出现问题,比如说数据或状态不会被破坏，行为确定。那么这个函数就被称做"可重入"的.

补充：

函数是可重入（reentrant）的，是指对于相同的（并且合法的）函数参数（包括无参函数的情况），多次调用此函数产生的行为是可预期的，即函数的行为一致，或者结果相同。不能保证这一点的函数称为不可重入（non-reentrant）函数。

可重入和线程安全（Thread-Safe）是两个不同的概念：可重入函数一定是线程安全的；线程安全的函数可能是重入的，也可能是不重入的；线程不安全的函数一定是不可重入的。

可重入函数：     Reentrant Function
线程安全函数：   Thread-Safe Function
可重入和线程安全不是一个概念。
可重入 => 线程安全

可重入函数要解决的问题是，不在函数内部使用静态或全局数据，不返回静态或全局数据，也不调用不可重入函数。

线程安全函数要解决的问题是，多个线程调用函数时访问资源冲突。

函数如果使用静态变量，通过加锁后可以转成线程安全函数，但仍然有可能不是可重入的，比如strtok。

strtok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。
3. reentrant函数与thread safe函数的区别

reentrant函数与是不是多线程无关,如果是reentrant函数,那么要求即使是同一个进程(或线程)同时多次进入该函数时,该函数仍能够正确的运作.
该要求还蕴含着,如果是在多线程环境中,不同的两个线程同时进入该函数时,该函数也能够正确的运作.

thread safe函数是与多线程有关的,它只是要求不同的两个线程同时对该函数的调用在逻辑上是正确的.