C语言可重入函数和不可重入函数
可重入函数和不可重入函数的概念
在函数中如果我们使用静态变量了,导致产生中断调用别的函数的 过程中可能还会调用这个函数,于是原来的 静态变量被在这里改变了,然后返回主体函数,用着的那个静态变量就被改变了,导致错误。这类函数我们称为不可重入函数。
如果是在函数体内 动态申请内存的话,即便 新的线程调用这个函数也没事,因为新的线程使用的是新的函数的 新申请的动态内存(静态变量只有一份,所以 多线程对于函数体内的静态变量改变 会有无法修复的结果),所以这类函数就是可重入函数。
在 实时系统的设计中,经常会出现多个任务调用同一个函数的情况。如果这个函数不幸被设计成为不可重入的函数的话,那么不同任务调用这个函数时
可能修改其他任 务调用这个函数的数据,从而导致不可预料的后果。那么什么是可重入函数呢?所谓可重入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。不可重入函数在实时系统设计中被视为不安全函数。
满足下列条件的函数多数是不可重入的:
(1)函数体内使用了静态的数据结构;
(2)函数体内调用了malloc()或者free()函数;
(3)函数体内调用了标准I/O函数。
如何写出可重入的函数?在函数体内不访问那些全局变量,不使用静态局部变量,坚持只使用缺省态(auto)局部变量,写出的函数就将是可重入的。如果
必须访问全局变量,记住利用互斥信号量来保护全局变量。或者调用该函数前关中断,调用后再开中断。
可重入函数可以被一个以上的任务调用,而不必担心数据被破坏。可重入函数任何时候都可以被中断,一段时间以后又可以运行,而相应的数据不会丢失。
可重入函数或者只使用局部变量,即保存在CPU寄存器中或堆栈中;或者使用全局变量,则要对全局变量予以保护。
说法2:
一个可重入的函数简单来说,就是:可以被中断的函数。就是说,你可以在这个函数执行的任何时候中断他的运行,在任务调度下去执行另外一段代 码而
不会出现什么错误。而不可重入的函数由于使用了一些系统资源,比如全局变量区,中断向量表等等,所以他如果被中断的话,可能出现问题,所以这类函
数是 不能运行在多任务环境下的。
基本上下面的函数是不可重入的
(1)函数体内使用了静态的数据结构;
(2)函数体内调用了malloc()或者free()函数;
(3)函数体内调用了标准I/O函数。
把一个不可重入函数变成可重入的唯一方法是用可重入规则来重写他。
其实很简单,只要遵守了几条很容易理解的规则,那么写出来的函数就是可重入的。
第一,不要使用全局变量。因为别的代码很可能覆盖这些变量值。
第二,在和硬件发生交互的时候,切记执行类似disinterrupt()之类的操作,就是关闭硬件中断。完成交互记得打开中断,在有些系列上,这叫做“进入/退出核
心”或者用OS_ENTER_KERNAL/OS_EXIT_KERNAL来描述。//这是临界区保护
第三,不能调用任何不可重入的函数。
第四,谨慎使用堆栈。最好先在使用前先OS_ENTER_KERNAL。
还有一些规则,都是很好理解的,总之,时刻记住一句话:保证中断是安全的!
中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是,产生了一个新的关键字 __interrupt。下
__interrupt double compute_area (double radius)
{
double area = PI * radius * radius;
printf("\nArea = %f", area);
return area;
}
下面引用一段别人的解释:
这主要在多任务环境中使用,一个可重入的函数简单来说,就是:可以被中断的函数。就是说,你可以在这个函数执行的任何时候中断他的运行,在OS的
把一个不可重入函数变成可重入的唯一方法是用可重入规则来重写他。
其实很简单,只要遵守了几条很容易理解的规则,那么写出来的函数就是可重入的。
第一,不要使用全局变量。因为别的代码很可能覆盖这些变量值。
第二,在和硬件发生交互的时候,切记执行类似disinterrupt()之类的操作,就是关闭硬件中断。完成交互记得打开中断,在有些系列上,这叫做“进入/退出核
第三,不能调用任何不可重入的函数。
第四,谨慎使用堆栈。最好先在使用前先OS_ENTER_KERNAL。
还有一些规则,都是很好理解的,总之,时刻记住一句话:保证中断是安全的!
通俗的来讲吧:由于中断是可能随时发生的,断点位置也是无法预期的。所以必须保证每个函数都具有不被中断发生,压栈,转向ISR,弹栈后继续执行影
满足下列条件的函数多数是不可重入的:
(1)函数体内使用了静态的数据结构;
(2)函数体内调用了malloc()或者free()函数;
(3)函数体内调用了标准I/O函数。
下面举例加以说明:
可重入函数:
void strcpy(char* lpszDest, char* lpszSrc)
{
while(*lpszDest++ = *lpszSrc++);
*dest=0;
}
非可重入函数1:
char cTemp; // 全局变量
void SwapChar1(char* lpcX, char* lpcY)
{
cTemp = *lpcX;
*lpcX = *lpcY;
lpcY = cTemp; // 访问了全局变量,在分享内存的多个线程中可能造成问题
}
非可重入函数2:
void SwapChar2(char* lpcX, char* lpcY)
{
static char cTemp; // 静态局部变量
cTemp = *lpcX;
*lpcX = *lpcY;
lpcY = cTemp; // 使用了静态局部变量,在分享内存的多个线程中可能造成问题
}
如何写出可重入的函数?在函数体内不访问那些全局变量,不使用静态局部变量,坚持只使用局部变量,写出的函数就将是可重入的。如果必须访问全局
变量,记住利用互斥信号量来保护全局变量。