多线程和多进程的差别(小结) (3)

可重入:概念基本没有比較正式的完整解释,可是它比线程安全要求更严格。依据经验,所谓“重入”,常见的情况是,程序运行到某个函数foo()时,收到信号,于是暂停眼下正在运行的函数,转到信号处理函数,而这个信号处理函数的运行过程中,又恰恰也会进入到刚刚运行的函数foo(),这样便发生了所谓的重入。此时假设foo()可以正确的运行,并且处理完毕后,之前暂停的foo()也可以正确运行,则说明它是可重入的。

线程安全的条件:

要确保函数线程安全,主要须要考虑的是线程之间的共享变量。属于同一进程的不同线程会共享进程内存空间中的全局区和堆,而私有的线程空间则主要包含栈和寄存器。因此,对于同一进程的不同线程来说,每一个线程的局部变量都是私有的,而全局变量、局部静态变量、分配于堆的变量都是共享的。在对这些共享变量进行訪问时,假设要保证线程安全,则必须通过加锁的方式。

可重入的推断条件:

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,全部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。

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。它们的关系可用下图来表示:

多线程和多进程的差别(小结)

 

比方:strtok函数是既不可重入的,也不是线程安全的;加锁的strtok不是可重入的,但线程安全;而strtok_r既是可重入的,也是线程安全的。

假设我们的线程函数不是线程安全的,那在多线程调用的情况下,可能导致的后果是显而易见的——共享变量的值因为不同线程的訪问,可能发生不可预料的变化,进而导致程序的错误,甚至崩溃。

3.关于IPC(进程间通信)

因为多进程要并发协调工作,进程间的同步,通信是在所难免的。

略微列举一下linux常见的IPC.

linux下进程间通信的几种主要手段简单介绍:

管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还同意无亲缘关系进程间的通信;

信号(Signal):信号是比較复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又可以统一对外接口,用sigaction函数又一次实现了signal函数);

报文(Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包含Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程能够向队列中加入�消息,被赋予读权限的进程则能够读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道仅仅能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

共享内存:使得多个进程能够訪问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制执行效率较低而设计的。往往与其他通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及相互排斥。

信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

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