Re-entrant函数与thread safe函数的区别

Re-entrant函数与是不是多线程无关, 如果是re-entrant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.

从上面的说明可以看出,reentrant的要求比thread safe的要求更加严格.reentrant的函数必是thread safe的,而thread safe的函数未必是reentrant的.
举例说明:
CODE:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pthread_mutex_t sharedMutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int count;        /*共享数据*/
void* func_s (void* unused)    /* thread safe */
{
  pthread_mutex_lock(&sharedMutex);    /*进入临界区*/
  printf("locked by thead %dn", pthread_self());
  if (count == 0)
      count++;
  getchar();
  pthread_mutex_unlock(&sharedMutex);  /*离开临界区*/
  printf("lock released by thead %dn", pthread_self());
}
void handler (int signal_number)        /*处理SIGALRM信号*/
{
  printf("handler running in %dn", pthread_self());
  func_s(NULL);
}
int main ()
{
  pthread_t pid1, pid2;
  struct sigaction sa;
  memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  sa.sa_handler = &handler;
  sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
  printf("main thread’s pid is: %dn", pthread_self());
  func_s(NULL);
  pthread_create(&pid1, NULL, &func_s, NULL);
  pthread_create(&pid2, NULL, &func_s, NULL);
  pthread_join(pid1, NULL);
  pthread_join(pid2, NULL);
  func_s(NULL);
  return 0;
}
试验方法:
1. 编译 gcc test.c -lpthread
在一个终端中运行 ./a.out, 在另一个终端中运行 ps -A|grep a.out可以看到该进程的id
2. 进行下面4次运行a.out:
每次运行分别在第1,2,3,4次回车前,在另外一个终端中运行kill -14 pid (这里的pid是上面ps中看到的值)
试验结果:
1. 该进程中有3个线程:一个主线程,两个子线程
2. func_s是thread safe的
3. func_s不是reentrant的
4. 信号处理程序会中断主线程的执行,不会中断子线程的执行
5. 在第1,4次回车前,在另外一个终端中运行kill -14 pid会形成死锁,这是因为
主线程先锁住了临界区,主线程被中断后,执行handler(以主线程执行),handler试图锁定临界区时,
由于同一个线程锁定两次,所以形成死锁
6. 在第2,3次回车前,在另外一个终端中运行kill -14 pid不会形成死锁,这是因为一个子线程先锁住
了临界区,主线程被中断后,执行handler(以主线程执行),handler试图锁定临界区时,被挂起,这时,子线程
可以被继续执行.当该子线程释放掉锁以后,handler和另外一个子线程可以竞争进入临界区,然后继续执行.
所以不会形成死锁.

结论 ：
    1）Re-entrant是对函数相当严格的要求, 绝大部分函数都不是re-entrant的 (APUE上有一个reentrant函数的列表).
    什么时候我们需要reentrant函数呢?只有一个函数需要在同一个线程中需要进入两次以上,我们才需要re-entrant函数.这些情况主要是异步信号处理,递归函数等等. ( non-reentrant的递归函数也不一定会出错, 出不出错取决于你怎么定义和使用该函数 ). 大部分时候,我们并不需要函数是re-entrant的.
    2） 在多线程环境当中, 只要求多个线程可以同时调用一个函数时, 该函数只要是thread safe的就可以了.
    我们常见的大部分函数都是thread safe的,不确定的话请查阅相关文档.
    3） re-entrant和thread safe的本质的区别就在于,re-entrant函数要求即使在同一个线程中任意地进入两次以上,也能正确执行.
    大家常用的malloc函数是一个典型的non-reentrant但是却是thread safe函数,这就说明,我们可以方便的在多个线程中同时调用malloc, 但是,如果将malloc函数放入信号处理函数中去,这是一件很危险的事情.
    4） re-entrant函数肯定是thread safe函数, 也就是说,non thread safe肯定是non-reentrant函数
不能简单的通过加锁,来使得non-reentrant函数变成 reentrant函数
    5） 这个链接是说明一些non-reentrant ===> reentrant和non thread safe ===>thread safe转换的
            Google Key words: writing reentrant thread safe code
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/systems/index.jsp?topic=/com.ibm.aix.genprogc/doc/genprogc/writing_reentrant_thread_safe_code.htm