函数的可重入性、线程安全函数、异步信号安全函数

　　重入即表示重复进入，首先它意味着这个函数可以被中断，其次意味着它除了使用自己栈上的变量以外不依赖于任何环境（包括static），这样的函数就是purecode（纯代码）可重入，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。，常见的情况是，程序执行到某个函数foo()时，收到信号，于是暂停目前正在执行的函数，转到信号处理函数，而这个信号处理函数的执行过程中，又恰恰也会进入到刚刚执行的函数foo()，这样便发生了所谓的重入。此时如果foo()能够正确的运行，而且处理完成后，之前暂停的foo()也能够正确运行，则说明它是可重入的。

　　要确保函数可重入，需满足一下几个条件：

　　　　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、不调用不可重入函数。

 

　　线程安全：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的调用时，它会一直产生正确的结果。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。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。　　

　　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。

 　　

　　可以被信号控制器安全调用的函数被称为"异步信号安全"函数。信号就像硬件中断一样，会打断正在执行的指令序列。信号处理函数无法判断捕获到信号的时候，进程在何处运行。如果信号处理函数中的操作与打断的函数的操作相同，而且这个操作中有静态数据结构等，当信号处理函数返回的时候（当然这里讨论的是信号处理函数可以返回），恢复原先的执行序列，可能会导致信号处理函数中的操作覆盖了之前正常操作中的数据。

　　不可重入函数的原因在于：

　　　　1. 已知它们使用静态数据结构

　　　　2.它们调用malloc和free.因为malloc通常会为所分配的存储区维护一个链接表，而插入执行信号处理函数的时候，进程可能正在修改此链接表。

　　　　3. 它们是标准IO函数.因为标准IO库的很多实现都使用了全局数据结构。

　　即使对于可重入函数，在信号处理函数中使用也需要注意一个问题就是errno。一个线程中只有一个errno变量，信号处理函数中使用的可重入函数也有可能会修改errno。例如，read函数是可重入的，但是它也有可能会修改errno。因此，正确的做法是在信号处理函数开始，先保存errno；在信号处理函数退出的时候，再恢复errno。

　　举个例子

　　例如，程序正在调用printf输出，但是在调用printf时，出现了信号，对应的信号处理函数也有printf语句，就会导致两个printf的输出混杂在一起。如果是给printf加锁的话，同样是上面的情况就会导致死锁。对于这种情况，采用的方法一般是在特定的区域屏蔽一定的信号。

　　屏蔽信号的方法：

　　　　1. signal(SIGPIPE, SIG_IGN); //忽略一些信号

　　　　2. sigprocmask()　　sigprocmask只为单线程定义的

　　　　3 pthread_sigmask() pthread_sigmasks可以在多线程中使用

 

　　所以异步信号安全函数 也尅就是函数中没有访问到被某个同步锁锁住的变量，即使函数执行的过程中被某个信号中断，程序也不会发生死锁的情况。

 

总结
判断一个函数是不是可重入函数，在于判断其能否可以被打断，打断后恢复运行能够得到正确的结果。（打断执行的指令序列并不改变函数的数据）
判断一个函数是不是线程安全的，在于判断其能否在多个线程同时执行其指令序列的时候，保证每个线程都能够得到正确的结果。
如果一个函数对多个线程来说是可重入的，则说这个函数是线程安全的，但这并不能说明对信号处理程序来说该函数也是可重入的。
如果函数对异步信号处理程序的重入是安全的，那么就可以说函数是"异步-信号安全"的。