可重入（Reentrant） vs 线程安全（Thread-Safe）
可重入（Reentrant） vs 线程安全（Thread-Safe）的区别
在并发编程中，可重入和线程安全是两个容易混淆但本质不同的概念。它们的核心区别在于 作用域 和 并发环境下的行为。
1. 可重入（Reentrant）
定义
一个函数或代码块如果在 同一线程 被多次调用（如递归、中断、信号处理）时能正确执行，就称为 可重入。
关键特性
✅ 同一线程安全：可以被同一线程多次进入而不出错。
❌ 不保证多线程安全：如果多个线程同时调用，可能仍然存在竞争条件。
可重入的条件
-
不依赖全局/静态变量（使用局部变量或参数）。
-
不调用非可重入函数（如
malloc、printf在某些实现中不可重入）。 -
不修改共享数据（除非通过锁或原子操作）。
示例
// 可重入函数（仅依赖参数和局部变量）
int add(int a, int b) {return a + b; // 无共享状态，可重入
}// 不可重入函数（依赖全局变量）
int counter = 0;
void increment() {counter++; // 修改全局变量，不可重入
}
2. 线程安全（Thread-Safe）
定义
一个函数或代码块在 多个线程并发调用 时仍能正确执行，称为 线程安全。
关键特性
✅ 多线程安全：多个线程同时调用不会导致数据竞争或逻辑错误。
❌ 不一定是可重入的：线程安全可能通过全局锁实现，但锁的递归调用可能导致死锁（不可重入）。
线程安全的实现方式
-
无共享状态（如只读数据或线程局部存储）。
-
原子操作（如
std::atomic）。 -
同步机制（如互斥锁、信号量）。
示例
#include <mutex>
std::mutex mtx;
int shared_counter = 0;// 线程安全函数（通过互斥锁保护）
void safe_increment() {mtx.lock();shared_counter++; // 受锁保护，线程安全mtx.unlock();
}// 线程安全但不可重入（同一线程重复加锁会死锁）
void unsafe_reentrant() {mtx.lock();// 如果同一线程再次调用，会死锁！mtx.unlock();
}
3. 关键区别对比
| 特性 | 可重入（Reentrant） | 线程安全（Thread-Safe） |
|---|---|---|
| 作用域 | 同一线程内多次调用 | 多线程并发调用 |
| 依赖数据 | 避免全局/静态变量 | 可安全访问共享数据 |
| 实现方式 | 无共享状态或递归锁 | 锁、原子操作、无状态设计 |
| 是否隐含对方 | ❌ 不保证线程安全 | ❌ 不保证可重入（可能死锁） |
| 典型场景 | 递归函数、信号处理 | 多线程共享资源访问 |
4. 常见关系
(1) 可重入 + 线程安全
-
无状态函数（如纯函数）既是可重入的，也是线程安全的。
int add(int a, int b) { return a + b; } // 可重入 & 线程安全
(2) 可重入但非线程安全
-
依赖线程局部存储（TLS）的函数是可重入的，但多线程访问 TLS 可能不安全。
thread_local int local_counter = 0; void increment_local() { local_counter++; } // 可重入，但非线程安全（如果跨线程访问 TLS）
(3) 线程安全但不可重入
-
使用非递归锁的函数是线程安全的，但同一线程重复加锁会死锁。
std::mutex mtx; void safe_but_not_reentrant() {mtx.lock();// 同一线程再次调用会死锁！mtx.unlock(); }
(4) 不可重入且非线程安全
-
直接操作全局变量的函数既不可重入，也不线程安全。
int global = 0; void unsafe_func() { global++; } // 非可重入，非线程安全
5. 如何选择？
-
需要递归/信号处理 → 确保 可重入（避免全局数据，或用递归锁）。
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需要多线程并发 → 确保 线程安全（加锁、原子操作或无状态设计）。
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既要可重入又要线程安全 → 使用 无状态设计 或 递归锁+原子操作。
总结
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可重入：关注 同一线程 的重复调用安全性。
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线程安全：关注 多线程 并发调用的正确性。
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两者无必然联系，但可通过合理设计同时满足（如无状态函数）。
关键口诀：
🔹 “可重入管自己，线程安全管别人。”
🔹 “无状态通吃，有共享需锁。”