函数的可重入性理解

2023-12-06 19:32
文章标签 函数 理解 重入性

本文主要是介绍函数的可重入性理解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

最近,项目要求可能需要做博通的交换芯片的驱动程序,涉及到多用户同时进行操作,和大量的数据处理,因此在进行代码架构的时候需要进行前期简单的验证设计。考虑到一点就是程序设计的可重入性。经过简单的搜索,在维基百科和其他朋友的帖子里找到了相关概念。为了帮助自己今后理解,特地将此概念加上自己的理解整理在此。

一、维基百科解释

复制代码
 1 若一个程序或子程序可以安全的被并行执行,则称其为可重入(reentrant或re-entrant)的;即当该子程序正在运行时,可以再次  
 2 进入并执行它。若一个函数是可重入的,则该函数必须满足一下必要条件:  
 3  1、不能含有静态(全局)非常量数据。    
 4   
 5  2、不能返回静态(全局)非常量数据的地址。  
 6   
 7  3、只能处理由调用者提供的数据。
 8     作为可重入函数的输入参数,只能由调用者提供,而且所提供的输入数据必须满足上面两点要求  
 9   
10  4、不能依赖于单实例模式资源的锁。  
11   
12  5、不能调用不可重入的函数。    
13     <函数内部,尽量不能用 malloc 和 free 之类的方法进行内存分配和释放,如果使用,一般情况下会造成该函数的不可重入>  
复制代码

二、百度百科解释

复制代码
1 可重入函数主要用于多任务环境中。
2 一个可重入的函数简单来说就是可以被中断的函数,也就是说,可以在这个函数执行的任何时刻中断它,转入OS调度下去执行另外一段代码,而返回控制时不会出现什么错误。
3 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,所以它如果被中断的话,可能会出现问题,这类函数是不能运行在多任务环境下的。  
4 可重入函数也可以这样理解,重入即表示重复进入,首先它意味着这个函数可以被中断,其次意味着它除了使用自己栈上的变量以外不依赖于任何环境(包括 static),这样的函数就是purecode(纯代码)可重入,可以允许有该函数的多个副本在运行,由于它们使用的是分离的栈,所以不会互相干扰。
复制代码

 

三、如何编写具有可重入性的函数

       1、在写函数时候尽量使用局部变量(例如寄存器、堆栈中的变量)。

       2、如果确实需要访问全局变量(包括static),一定要注意实施互斥手段。可重入函数在并行运行环境中非常重要,但是一般要为访问全局变量付出一些性能代价。编写可重入函数时,若使用全局变量,则应通过关中断、信号量(即P、V操作)等手段对其加以保护。

四、函数的可重入性和线程安全的关系

        可重入与线程安全两个概念都关系到函数处理资源的方式。但是,他们有一定的区别。可重入概念会影响函数的外部接口,而线程安全只关心函数的实现。

大多数情况下,要将不可重入函数改为可重入的,需要修改函数接口,使得所有的数据都通过函数的调用者提供。要将非线程安全的函数改为线程安全的,则只需要修改函数的实现部分。一般通过加入同步机制以保护共享的资源,使之不会被几个线程同时访问。

        线程安全与可重入性是两个不同性质的概念。

        可重入是在单线程操作系统背景下,重入的函数或者子程序,按照后进先出的线性序依次执行完毕。多线程执行的函数或子程序,各个线程的执行时机是由操作系统调度,不可预期的,但是该函数的每个执行线程都会不时的获得CPU的时间片,不断向前推进执行进度。

        可重入函数未必是线程安全的;线程安全函数未必是可重入的。例如,一个函数打开某个文件并读入数据。这个函数是可重入的,因为它的多个实例同时执行不会造成冲突;但它不是线程安全的,因为在它读入文件时可能有别的线程正在修改该文件,为了线程安全必须对文件加“同步锁”。

        函数在它的函数体内部访问共享资源使用了加锁、解锁操作,所以它是线程安全的,但是却不可重入。因为若该函数一个实例运行到已经执行加锁但未执行解锁时被停下来,系统又启动该函数的另外一个实例,则新的实例在加锁处将转入等待。如果该函数是一个中断处理服务,在中断处理时又发生新的中断将导致资源死锁。

【本博客 http://www.cnblogs.com/iTsihang 中原创之博文,版权属作者所有,欢迎转载。转载之时请保留本段内容,否则作者将保留追究版权之权利】

这篇关于函数的可重入性理解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/463045

相关文章

Python中help()和dir()函数的使用

《Python中help()和dir()函数的使用》我们经常需要查看某个对象(如模块、类、函数等)的属性和方法,Python提供了两个内置函数help()和dir(),它们可以帮助我们快速了解代... 目录1. 引言2. help() 函数2.1 作用2.2 使用方法2.3 示例(1) 查看内置函数的帮助(

C++ 函数 strftime 和时间格式示例详解

《C++函数strftime和时间格式示例详解》strftime是C/C++标准库中用于格式化日期和时间的函数,定义在ctime头文件中,它将tm结构体中的时间信息转换为指定格式的字符串,是处理... 目录C++ 函数 strftipythonme 详解一、函数原型二、功能描述三、格式字符串说明四、返回值五

Python中bisect_left 函数实现高效插入与有序列表管理

《Python中bisect_left函数实现高效插入与有序列表管理》Python的bisect_left函数通过二分查找高效定位有序列表插入位置,与bisect_right的区别在于处理重复元素时... 目录一、bisect_left 基本介绍1.1 函数定义1.2 核心功能二、bisect_left 与

java中BigDecimal里面的subtract函数介绍及实现方法

《java中BigDecimal里面的subtract函数介绍及实现方法》在Java中实现减法操作需要根据数据类型选择不同方法,主要分为数值型减法和字符串减法两种场景,本文给大家介绍java中BigD... 目录Java中BigDecimal里面的subtract函数的意思?一、数值型减法(高精度计算)1.

C++/类与对象/默认成员函数@构造函数的用法

《C++/类与对象/默认成员函数@构造函数的用法》:本文主要介绍C++/类与对象/默认成员函数@构造函数的用法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录名词概念默认成员函数构造函数概念函数特征显示构造函数隐式构造函数总结名词概念默认构造函数:不用传参就可以

C++类和对象之默认成员函数的使用解读

《C++类和对象之默认成员函数的使用解读》:本文主要介绍C++类和对象之默认成员函数的使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、默认成员函数有哪些二、各默认成员函数详解默认构造函数析构函数拷贝构造函数拷贝赋值运算符三、默认成员函数的注意事项总结一

Python函数返回多个值的多种方法小结

《Python函数返回多个值的多种方法小结》在Python中,函数通常用于封装一段代码,使其可以重复调用,有时,我们希望一个函数能够返回多个值,Python提供了几种不同的方法来实现这一点,需要的朋友... 目录一、使用元组(Tuple):二、使用列表(list)三、使用字典(Dictionary)四、 使

PyTorch中cdist和sum函数使用示例详解

《PyTorch中cdist和sum函数使用示例详解》torch.cdist是PyTorch中用于计算**两个张量之间的成对距离(pairwisedistance)**的函数,常用于点云处理、图神经网... 目录基本语法输出示例1. 简单的 2D 欧几里得距离2. 批量形式(3D Tensor)3. 使用不

MySQL 字符串截取函数及用法详解

《MySQL字符串截取函数及用法详解》在MySQL中,字符串截取是常见的操作,主要用于从字符串中提取特定部分,MySQL提供了多种函数来实现这一功能,包括LEFT()、RIGHT()、SUBST... 目录mysql 字符串截取函数详解RIGHT(str, length):从右侧截取指定长度的字符SUBST

Kotlin运算符重载函数及作用场景

《Kotlin运算符重载函数及作用场景》在Kotlin里,运算符重载函数允许为自定义类型重新定义现有的运算符(如+-…)行为,从而让自定义类型能像内置类型那样使用运算符,本文给大家介绍Kotlin运算... 目录基本语法作用场景类对象数据类型接口注意事项在 Kotlin 里,运算符重载函数允许为自定义类型重