线程安全

线程安全可以避免数据竞争。 不管数据值设置的正确与否，都会出现数据争用的情况，具体取决于多个线程访问和修改数据的顺序。

不需要共享时，请为每个线程提供一个专用的数据副本。如果共享非常重要，则提供显式同步，以确保程序以确定的方式操作。

当某个过程由多个线程同时执行时，如果该过程在逻辑上是正确的，则认为该过程是线程安全的。实际上，一般可分为以下几种安全性级别。

• 不安全

• 线程安全，可串行化

• 线程安全，MT 安全

通过将过程包含在语句中来锁定和解除锁定互斥，可以使不安全过程变成线程安全过程，而且可以进行串行化。示例 6–1 说明了 fputs() 的三个简化实现，最初线程是不安全的。

下面是此例程的可串行化版本，它使用单一互斥来防止过程出现并发执行问题。实际上，单一互斥比通常需要的同步效果更强。当两个线程使用 fputs() 将输出发送到不同文件时，一个线程无需等待另一个线程。只有在共享输出文件时，线程才需要进行同步。

最新版本是 MT 安全的。此版本对每个文件都使用一个锁定，允许两个线程同时指向不同的文件。因此，只要例程是线程安全的，该例程就是 MT 安全的，而且例程的执行不会对性能造成负面影响。

示例 6–1 线程安全程度

/* not thread-safe */

fputs(const char *s, FILE *stream) {

    char *p;

    for (p=s; *p; p++)

        putc((int)*p, stream);

}



/* serializable */

fputs(const char *s, FILE *stream) {

    static mutex_t mut;

    char *p;

    mutex_lock(&m);

    for (p=s; *p; p++)

        putc((int)*p, stream);



    mutex_unlock(&m);

}



/* MT-Safe */

mutex_t m[NFILE];

fputs(const char *s, FILE *stream) {

    static mutex_t mut;

    char *p;

    mutex_lock(&m[fileno(stream)]);

    for (p=s; *p; p++)

        putc((int)*p, stream);

    mutex_unlock(&m[fileno(stream)]0;

}