C语言函数重入

C语言函数重入

• 可重入函数：可以被中断的函数，即这个函数执行时，可以中断其执行，可以由一个或多个任务并发使用，而不比担心数据错误。
• 不可重入函数（不安全函数）

1. 不能运行在多任务环境下，除非能保证互斥（使用信号量/代码的关键部分禁用中断）
2. 是由于使用了未受保护的系统资源，如全局变量区，中断向量表等。

可重入函数：

1. 没有静态数据结构
2. 不返回指向静态数据的指针
3. 所有函数数据由函数的调用者提供
4. 使用auto变量，或通过全局变量的拷贝来保护全局变量
5. 若必须访问全局变量，则利用互斥信号保护
6. 不调用不可重入函数

不可重入函数有：

如果一个函数在重入条件下使用了未受保护的共享的资源，那么它是不可重入的。 

1. 函数中使用了静态变量，无论是全局静态变量还是局部静态变量。 
2. 函数返回静态变量
3. 函数中调用了不可重入函数
4. 函数体内使用了静态的数据结构
5. 函数体内调用了malloc()或者free()函数
6. 函数体内调用了其他标准I/O函数
7. 函数是singleton中的成员函数，而且使用了不使用线程独立存储的成员变量

 

不可重入函数改写成可重入函数：

1、不使用全局变量

2、在和硬件发生交互时，可能会发生中断时，先关闭中断（有些系列叫做“进入/退出核心”或者用OS_ENTER_KERNAL/OS_EXIT_KERNAL来描述，这是临界区保护）

3、不调用不可重入函数

4、谨慎使用堆栈，最好在使用前OS_ENTER_KERNAL

 

中断是嵌入式系统中重要的组成部分，这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。中断服务子程序ISR：

__interrupt double compute_area (double radius)  
{ 
    double area = PI * radius * radius; 
    printf("\nArea = %f", area); 
    return area; 
} 

错误：

1、ISR没有返回值

如果它有返回值，返回给谁，某种中断源产生中断，系统使用ISR进行处理。ISR是链接在某一个中断源上的，而中断源的产生是随机的，所以ISR并没有一个固定的调用者，也没有固定的返回地址，所以返回值没有用。

2、ISR不能传递参数

3、在许多编译器/处理器中，浮点数是不可重入的。有些不允许在ISR中做浮点运算。

4、ISR应该短、有效率的，做浮点数不明智。

5、printf是不可重入函数。

 

解释：

1、浮点数：一般浮点运算都是由专门的硬件来完成，举个例子假设有个硬件寄存器名字叫做FLOAT，用来计算和存放浮点数的中间运算结果。
假设有这么个函数

void fun()
{
//...这个函数对FLOAT寄存器进行操作
}

假如第一次执行，有个对浮点数操作运算的结果临时存在FLOAT寄存器中，而就在这时被中断了，而中断函数或者另一个进程也调用fun函数，这时第二次调用的fun函数在执行的过程中就会破坏第一次FLOAT寄存器中的结果，这样当返回到第一次fun函数的时候，结果就不正确了。

 

2、printf函数

引用全局变量stdout，这是标准输入输出流的一个对象

malloc --------全局内存分配表
free    --------全局内存分配表

在unix里面通常都有加上_r后缀的同名可重入函数版本。