可重入函数

可重入函数

当捕捉到信号时，不论进程的主控制流程当前执行到哪儿，都会先跳到信号处理函数中执行，从信号处理函数返回后再继续执行主控制流程。信号处理函数是一个单独的控制流程，因为它和主控制流程是异步的，二者不存在调用和被调用的关系，并且使用不同的堆栈空间。引入了信号处理函数使得一个进程具有多个控制流程，如果这些控制流程访问相同的全局资源（全局变量、硬件资源等），就有可能出现冲突，如下面的例子所示。

图 33.3. 不可重入函数

main

函数调用

insert

函数向一个链表

head

中插入节点

node1

，插入操作分为两步，刚做完第一步的时候，因为硬件中断使进程切换到内核，再次回用户态之前检查到有信号待处理，于是切换到

sighandler

函数，

sighandler

也调用

insert

函数向同一个链表

head

中插入节点

node2

，插入操作的两步都做完之后从

sighandler

返回内核态，再次回到用户态就从

main

函数调用的

insert

函数中继续往下执行，先前做第一步之后被打断，现在继续做完第二步。结果是，

main

函数和

sighandler

先后向链表中插入两个节点，而最后只有一个节点真正插入链表中了。
像上例这样，

insert

函数被不同的控制流程调用，有可能在第一次调用还没返回时就再次进入该函数，这称为重入，

insert

函数访问一个全局链表，有可能因为重入而造成错乱，像这样的函数称为不可重入函数，反之，如果一个函数只访问自己的局部变量或参数，则称为可重入（

Reentrant

）函数。想一下，为什么两个不同的控制流程调用同一个函数，访问它的同一个局部变量或参数就不会造成错乱？
如果一个函数符合以下条件之一则是不可重入的：

调用了

malloc

或

free

，因为

malloc

也是用全局链表来管理堆的。

调用了标准I/O库函数。标准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构。