可重入函数和非可重入函数
可重入函数和非可重入函数主要是从并发编程和多线程环境的角度进行区分的。以下是他们的特点和区别：
可重入函数（Reentrant Function）：
特点：可在没有任何副作用的情况下被多个任务同时安全地调用。
描述：这种函数在任何时候都可以被打断，稍后可以完全恢复执行，且不会丢失任何数据。这就意味着，一旦这个函数被打断，它就必须不依赖于任何静态或全局数据，也不能改变它自己的代码或任何全局状态。
示例代码：
void reentrant_func(int *data) {
// 操作 data，但不会影响全局状态或静态数据
}
非可重入函数（Non-Reentrant Function）：
特点：如果被一个以上的任务同时调用，可能会导致不可预测的结果，包括数据损坏和程序崩溃。
描述：这种类型的函数在执行过程中可能会依赖于全局状态或静态数据，或者可能会改变它自己的代码。如果这样的函数被打断，那么当它恢复执行时，可能会丢失数据或者导致全局状态不一致。
示例代码：
c
void non_reentrant_func() {
// 操作全局变量或静态数据
static int count = 0;
count++;
// 或者修改函数自身的代码
}
在并发编程和多线程环境中，可重入函数比非可重入函数更安全，因为它们不会导致数据竞争或其他并发问题。然而，编写可重入函数通常更困难，因为它们不能依赖任何全局状态或静态数据，也不能改变它们自己的代码。
除了以上的特点，可重入函数和非可重入函数还有一些其他的区别。
可重入函数：
对于任何给定的输入，无论何时调用，都会产生相同的输出。
不会改变全局状态或数据，除了返回值和由参数传递的引用。
不会阻塞其他进程或线程，除非它们正在等待相同的资源。
不会使用任何共享资源，例如文件或数据库，因为这可能导致数据冲突或竞态条件。
非可重入函数：
可能依赖于全局状态或数据，因此如果在多个线程之间调用，可能会产生竞争条件或不一致的结果。
可能阻塞其他进程或线程，因为它们可能需要等待特定的资源或条件。
可能使用共享资源，例如文件或数据库，这可能导致数据冲突或竞态条件。
因此，在编写并发程序时，应该尽可能地使用可重入函数，以避免出现并发问题。如果必须使用非可重入函数，那么需要采取适当的预防措施，例如使用锁或其他同步机制来避免数据竞争或竞态条件。
下面是一个简单的例子，说明可重入函数和非可重入函数之间的区别：
可重入函数示例（C++ 代码）：
#include 在上面的代码中，add() 函数是一个可重入函数，因为它不依赖全局状态或数据，并且不会修改任何共享资源。在 main() 函数中，我们创建了两个线程 t1 和 t2，并且同时调用 add() 函数。由于 add() 函数是可重入的，因此这两个调用不会产生竞争条件或不一致的结果。
非可重入函数示例（C++ 代码）：
#include 在上面的代码中，increment() 函数是一个非可重入函数，因为它使用了静态变量 count，并且每次调用都会修改它的值。在 main() 函数中，我们创建了两个线程 t1 和 t2，并且同时调用 increment() 函数。由于 increment() 函数是非可重入的，因此这两个调用会产生竞争条件或不一致的结果。在这个例子中，两个线程可能会同时修改 count 的值，导致输出结果不一致。要避免这种情况，需要使用适当的同步机制，例如互斥锁（mutex）来确保线程安全。
当然，以下是对可重入函数和非可重入函数更多区别的一些例子：
可重入函数示例（Python 代码）：
def add_numbers(x, y):
return x + y
def main():
number1 = 5
number2 = 10
# 在多个线程中调用 add_numbers() 函数
thread1 = threading.Thread(target=add_numbers, args=(number1, number2))
thread2 = threading.Thread(target=add_numbers, args=(number1, number2))
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
return 0
在上面的代码中，add_numbers() 函数是一个可重入函数，因为它不依赖全局状态或数据，并且不会修改任何共享资源。在 main() 函数中，我们创建了两个线程 thread1 和 thread2，并且同时调用 add_numbers() 函数。由于 add_numbers() 函数是可重入的，因此这两个调用不会产生竞争条件或不一致的结果。
非可重入函数示例（Python 代码）：
import threading
# 非可重入函数
def increment_counter():
global counter
counter += 1
counter = 0
def main():
# 在多个线程中调用 increment_counter() 函数
thread1 = threading.Thread(target=increment_counter)
thread2 = threading.Thread(target=increment_counter)
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
print(counter)
return 0
在上面的代码中，increment_counter() 函数是一个非可重入函数，因为它使用了全局变量 counter，并且每次调用都会修改它的值。在 main() 函数中，我们创建了两个线程 thread1 和 thread2，并且同时调用 increment_counter() 函数。由于 increment_counter() 函数是非可重入的，因此这两个调用会产生竞争条件或不一致的结果。在这个例子中，两个线程可能会同时修改 counter 的值，导致输出结果不一定为2。要避免这种情况，需要使用适当的同步机制，例如线程锁来确保线程安全。
当然，以下是更多可重入函数和非可重入函数的示例：
可重入函数示例（Java 代码）：
public class Calculator {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Calculator calculator = new Calculator();
// 在多个线程中调用 add() 方法
Thread thread1 = new Thread(() -> {
System.out.println(calculator.add(5, 10));
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
System.out.println(calculator.add(5, 10));
});
thread1.start();
thread2.start();
thread1.join();
thread2.join();
}
}
在这个 Java 示例中，Calculator 类中的 add() 方法是一个可重入函数，因为它不依赖任何全局状态或数据，并且不会修改任何共享资源。在 Main 类的 main() 方法中，我们创建了两个线程 thread1 和 thread2，并且同时调用 add() 方法。由于 add() 方法是可重入的，因此这两个调用不会产生竞争条件或不一致的结果。
非可重入函数示例（Java 代码）：
public class Counter {
private int count = 0;
public void increment() {
synchronized (this) {
count++;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
// 在多个线程中调用 increment() 方法
Thread thread1 = new Thread(() -> {
counter.increment();
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
counter.increment();
});
thread1.start();
thread2.start();
thread1.join();
thread2.join();
System.out.println(counter.count);
}
}
在这个 Java 示例中，Counter 类中的 increment() 方法是一个非可重入函数，因为它使用了同步块来保护对 count 变量的修改。在 Main 类的 main() 方法中，我们创建了两个线程 thread1 和 thread2，并且同时调用 increment() 方法。由于 increment() 方法是非可重入的，因此这两个调用可能会产生竞争条件或不一致的结果。在这个例子中，两个线程可能会同时进入同步块并修改 count 的值，导致输出结果不一定为2。要避免这种情况，需要使用适当的同步机制，例如在方法级别使用 synchronized 关键字。
