线程安全与可重入函数的联系与区别

轻量级进程(LWP)是计算机操作系统中一种实现多任务的方法。

计算机操作系统中,轻量级进程(LWP)是一种实现多任务的方法。与普通进程相比,LWP与其他进程共享所有(或大部分)它的逻辑地址空间和系统资源;与线程相比,LWP有它自己的进程标识符,优先级,状态,以及栈和局部存储区,并和其他进程有着父子关系;这是和类Unix操作系统的系统调用vfork()生成的进程一样的。另外,线程既可由应用程序管理,又可由内核管理,而LWP只能由内核管理并像普通进程一样被调度。Linux内核是支持LWP的典型例子。

在大多数系统中,LWP与普通进程的区别也在于它只有一个最小的执行上下文和调度程序所需的统计信息,而这也是它之所以被称为轻量级的原因。一般来说,一个进程代表程序的一个实例,而LWP代表程序的执行线程(其实,在内核不支持线程的时候,LWP可以很方便地提供线程的实现)。因为一个执行线程不像进程那样需要那么多状态信息,所以LWP也不带有这样的信息。

LWP的一个重要作用是提供了一个用户级线程实现的中间系统。LWP可以通过系统调用获得内核提供的服务,因此,当一个用户级线程运行时,只需要将它连接到一个LWP上便可以具有内核支持线程的所有属性。

各线程还共享以下进程资源和环境:
1. 文件描述符表
2. 每种信号的处理方式(SIG_IGN、 SIG_DFL或者自定义的信号处理函数)
3. 当前工作目录
4. 用户id和组id

但有些资源是每个线程各有一份的:
1. 线程id
2. 上下文,包括各种寄存器的值、程序计数器和栈指针
3. 栈空间
4. errno变量
5. 信号屏蔽字
6. 调度优先级

进程强调独占,而线程强调共享。线程私有最重要的是:硬件上下文,栈帧。

多个线程看见公共资源,如果不保护,则会发生异常,线程安全(一个线程修改会影响另一个线程执行逻辑异常)。

产生线程安全本质:线程共享资源,造成一定影响。

同一个进程内部另一个执行流:信号处理

线程安全:

线程安全函数:在C语言中局部变量是在栈中分配的,任何未使用静态数据或其他共享资源的函数都是线程安全的。而使用全局变量的函数是非线程安全的。
       使用静态数据或其他共享资源的函数,必须通过加锁的方式来使函数实现线程安全。

线程安全的:
                   如果一个函数在同一时刻可以被多个线程安全地调用,就称该函数是线程安全的。
                   线程安全函数解决多个线程调用函数时访问共享资源的冲突问题。

可重入:

  1. 函数被不同的控制流程调用,有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函 数,这称为重入。
  2. 访问时有可能因为重入而造成错乱,像这样的函数称为 不可重入函数,反之,如果一个函数只访问自己的局部变量或参数,则称为可重入函数。

3..可重入函数特点: 函数可以由多于一个线程并发使用,而不必担心数据错误。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 入性解决函数运行结果的确定性和可重复性。 所谓可重入函数是指一个可以被多个任务调用的过程,任务在调用时不必担心数据是否会出错。

可重入函数编写规范为:

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。

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。【使用互斥锁实现的线程安全】
3、可重入性要强于线程安全性。

注:可重入函数是指函数内部没有使用共享变量。可重入函数是线程安全函数的一个真子集。

C语言:可重入函数是说当一个函数被不同的线程同时访问的时候,每一个调用都独自使用自己的一份数据,多次调用之间不存在数据共享。所以说C语言可重入的函数一定是线程安全的,因为根本就不存在多个线程共享一份数据问题,就不会发生访问冲突。可重入函数的要求是函数不访问全局或静态变量。

线程安全如果多个线程对同一个函数的多次调用之间存在共享数据,所有对共享数据的访问都必须是序列化的,每个线程按先来后到排队访问,也就是不存在同时访问。

C++中:类的成员函数可重入是说:类的成员函数在被多个线程在不同实例里面访问(每个线程一个实例)时,不存在共享数据,也不会有数据冲突。

类的可重入表示类的所有成员函数都是可重入的。
类的线程安全是说:类的同一个实例被多个线程访问的时候,对数据的操纵是序列化的,不会有访问冲突。

两者之间的区别:

1.可重入概念只和函数访问的变量类型有关,和是否使用锁没有关系。
2.而线程安全和锁的使用关系密切,很多时候线程安全是靠锁来保证的。

时间: 2024-08-03 15:27:00

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线程安全和可重入函数的区别与联系

线程安全: 一般来说,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.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. 如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码.如果每次运行结果和 运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样  的, 就是线程安全的. 或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说

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线程安全: 如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码.如果每次运行结果和 运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样  的, 就是线程安全的. 或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题. 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的. 若每个线程中对全局变量.静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的:若有多个线程同时执行

线程安全和可重入函数

一.线程安全 1.线程安全函数:C语言中局部变量是在栈中分配的,任何未使用静态数据或其他共享资源的函数都是线程安全的. (1)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,即是非线程安全的. (2) 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. 2.线程安全的:                   如果一个函数在同一时刻可以被多个线程安全地调用,就称该函数是线程安全的.                  

线程安全与可重入函数

一.线程安全    在目前线程是操作系统调度的最小单元,进程是资源分配的最小单元.在大多数操作系统中,一个进程可以同时派生出多个线程.这些线程独立执行,共享进程的资源.线程主要由控制流程和资源使用两部分构成,因此一个不得不面对的问题就是对共享资源的访问.为了确保资源得到正确的使用,我们在设计编写程序时需要考虑避免竞争条件和死锁,需要更多地考虑使用线程互斥变量. 如果我们的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码.如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的

线程安全和可重入函数之间的区别和联系

概念 重入:即重复调用,函数被不同的流调用,有可能会出现第一次调用还没返回时就再次进入该函数开始下一次调用. 可重入:当程序被多个线程反复执行,产生的结果正确. 如果一个函数只访问自己的局部变量或参数,称为可重入函数. 不可重入:当程序被多个线程反复调用,产生的结果出错. 当函数访问一个全局的变量或者参数时,有可能因为重入而造成混乱,像这样的函数称为不可重入函数. 线性安全:一般来说,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. 可重入函数与线程安全的区别

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一.线程安全 如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码.如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的.  或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题. 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的. 若每个线程中对全局变量.静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的:若有多个线程同时执

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一. 线程安全 前面提到过线程的同步与互斥,也就是当两个线程同时访问到同一个临界资源的时候,如果对临界资源的操作不是原子的就会产生冲突,使得结果并不如最终预期的那样,比如如下的程序: #include <stdio.h> #include <pthread.h> int g_val = 0; void* fun(void *arg) {     int i = 0;     while(i++ < 500)     {            int tmp = g_val;

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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

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1.可重入函数 可重入函数即表示可以被多个执行流重复进入,意味着只使用自己栈上的变量,可以允许有该函数的多个副本在运行,由于它们使用的是分离的栈,所以不会互相干扰. 一个不可重入函数的例子: int global; int fun( int a ) { int temp; global = a; temp = gloabl*2; return temp; } global是一个全局变量,若进程a运行这段代码传入的参数是2,预期的结果是4:进程b也运行这段代码,传入的参数是3,由于操作系统的进程调