Loading AI tools
来自维基百科,自由的百科全书
若一个程序或子程序可以“在任意时刻被中断然后操作系统调度执行另一段代码,这段代码又使用了该副程序不会出错”,则称其为可重入(reentrant 或 re-entrant)的。即当该副程序正在运作时,执行线程可以再次进入并执行它,仍然可得到符合设计时所预期的结果。与多线程并发执行的线程安全不同,可重入强调对单一线程执行时重新进入同一个子程序仍然是安全的。
可重入概念是在单线程操作系统的时代提出的。一个子程序的重入,可能由于自身原因,如执行了jmp或者call,类似于子程序的递归调用;或者由于作业系统的中断回应。UNIX系统的signal的处理,即子程序被中断处理程序或者signal处理程序调用。所以,可重入也可称作“异步信号安全”。这里的异步是指信号中断可发生在任意时刻。 重入的子程序,按照后进先出线性序依次执行。
若一个函数是可重入的,则该函数应当满足下述条件:
上述条件就是要求可重入函数使用的所有变量都保存在调用堆栈的目前函数栈(frame)上,因此同一执行线程重入执行该函数时加载了新的函数帧,与前一次执行该函数时使用的函数帧不冲突、不互相覆盖,从而保证了可重入执行安全。
多“用户/对象/进程优先级”以及多元处理(Multiple processes),一般会使得对可重入代码的控制变得复杂。同时,IO代码通常不是可重入的,因为他们依赖于像磁碟这样共享的、单独的(类似编程中的静态、全局)资源。
可重入性是函数式编程的关键特性之一。
在以下的C语言代码中,函数f
和函数g
都不是可重入的。
int g_var = 1;
int f()
{
g_var = g_var + 2;
return g_var;
}
int g()
{
return f() + 2;
}
以上代码中,f
使用了全局变量 g_var,所以,如果两个线程同时执行它并访问g_var
,则返回的结果取决于执行的时间。因此,f
不可重入。而g
调用了f
,所以它也不可重入。
稍作修改后,两个函数都是可重入的:
int f(int i)
{
return i + 2;
}
int g(int i)
{
return f(i) + 2;
}
可重入与线程安全两个概念都关系到函数处理资源的方式。但是,他们有重大区别
fprintf
函数就是线程安全但不可重入。下述例子,是线程安全的,但不是可重入的。
int function()
{
mutex_lock();
...
function body
...
mutex_unlock();
}
多线程执行时,获得了互斥锁的线程总能获得CPU时间片,向前推进执行进度,最终解开互斥锁,使得别的线程也能获得互斥锁进入临界区。但是,如果在单线程背景下第一次执行该函数时已经获得互斥锁进入临界区,这时该函数被重入执行,这将在重新申请互斥锁时被饿死(starvation),因为获得了互斥锁的该函数的第一次执行将永远没有机会再获得CPU时间片。
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.