可重入函数与不可重入函数

摘自：嵌入式实时操作系统uCOSII-邵贝贝

可重入性（Reentrancy）

可重入型函数可以被一个以上的任务调用，而不必担心数据的破坏。可重入型函数任何
时候都可以被中断，一段时间以后又可以运行，而相应数据不会丢失。可重入型函数或者只
使用局部变量，即变量保存在 CPU 寄存器中或堆栈中。如果使用全局变量，则要对全局变量
予以保护。程序 2.1 是一个可重入型函数的例子。
程序清单 2.1可重入型函数void strcpy(char *dest, char *src){while (*dest++ = *src++) {;
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}*dest = NUL;}
函数 Strcpy()做字符串复制。因为参数是存在堆栈中的，故函数 Strcpy()可以被多个
任务调用，而不必担心各任务调用函数期间会互相破坏对方的指针。
不可重入型函数的例子如程序 2.2 所示。Swap()是一个简单函数，它使函数的两个形式
变量的值互换。为便于讨论，假定使用的是可剥夺型内核，中断是开着的，Temp 定义为整
数全程变量。
程序清单 2.2 不可重入型函数int Temp;void swap(int *x, int *y){Temp = *x;*x = *y;*y = Temp;}
程序员打算让 Swap()函数可以为任何任务所调用，如果一个低优先级的任务正在执行
Swap()函数，而此时中断发生了，于是可能发生的事情如图2.6 所示。[F2.6(1)]表示中断发
生时 Temp 已被赋值1，中断服务子程序使更优先级的任务就绪，当中断完成时[F2.6(2)]，
内核（假定使用的是μC/OS-Ⅱ）使高优先级的那个任务得以运行[F2.6(3)],高优先级的任
务调用 Swap()函数是 Temp 赋值为 3。这对该任务本身来说，实现两个变量的交换是没有问
题的，交换后 Z 的值是 4，X 的值是 3。然后高优先级的任务通过调用内核服务函数中的延
迟一个时钟节拍[F2.6(4)],释放了 CPU 的使用权，低优先级任务得以继续运行[F2.6(5)].
注意，此时 Temp 的值仍为 3！在低优先级任务接着运行时，Y 的值被错误地赋为 3，而不是
正确值 1。
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图 2.6 不可重入性函数
请注意，这只是一个简单的例子，如何能使代码具有可重入性一看就明白。然而有些情
况下，问题并非那么易解。应用程序中的不可重入函数引起的错误很可能在测试时发现不了，
直到产品到了现场问题才出现。如果在多任务上您还是把新手，使用不可重入型函数时，千
万要当心。
使用以下技术之一即可使 Swap()函数具有可重入性：
z 把 Temp 定义为局部变量
z 调用 Swap()函数之前关中断，调动后再开中断
z 用信号量禁止该函数在使用过程中被再次调用
如果中断发生在 Swap()函数调用之前或调用之后，两个任务中的X，Y 值都会是正确
的