线程安全

来源：互联网发布：上海政府数据开放平台编辑：程序博客网时间：2024/05/30 05:09

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线程安全是编程中的术语，指某个函数 (计算机科学)、函数库在多线程环境中被调用时，能够正确地处理各个线程的局部变量，使程序功能正确完成。

一般来说，线程安全的函数应该为每个调用它的线程分配专门的空间，来储存需要单独保存的状态（如果需要的话），不依赖于“线程惯性”，把多个线程共享的变量正确对待（如，通知编译器该变量为“易失（volatile）”型，阻止其进行一些不恰当的优化），而且，线程安全的函数一般不应该修改全局对象。

很多C库代码（比如某些strtok的实现，它将“多次调用中需要保持不变的状态”储存在静态变量中，导致不恰当的共享）不是线程安全的，在多线程环境中调用这些函数时，要进行特别的预防措施，或者寻找别的替代方案。

例子

在下面这段代码中，函数increment_counter是线程安全的，但不是可重入的。

#include <pthread.h> int increment_counter (){static int counter = 0;static pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_mutex_lock(&mutex); // only allow one thread to increment at a time++counter;// store value before any other threads increment it furtherint result = counter; pthread_mutex_unlock(&mutex); return result;}

上面的代码中，函数increment_counter可以在多个线程中被调用，因为有一个互斥锁mutex来同步对共享变量counter的访问。但是如果这个函数用在可重入的中断处理程序中，如果在pthread_mutex_lock(&mutex)和pthread_mutex_unlock(&mutex)之间产生另一个调用函数increment_counter的中断，则会第二次执行此函数，此时由于mutex已被lock，函数会在pthread_mutex_lock(&mutex)处阻塞，并且由于mutex没有机会被unlock，阻塞会永远持续下去。

使用c++11中的atomics，可使此函数即线程安全又可重入。

#include <atomic> int increment_counter (){static std::atomic<int> counter(0); // increment is guaranteed to be done atomicallyint result = ++counter; return result;}

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