C 标准库中的函数是线程安全的吗？答案

【问题标题】：Are functions in the C standard library thread safe?C 标准库中的函数是线程安全的吗？
【发布时间】：2013-11-27 06:43:23
【问题描述】：

我在哪里可以获得明确的答案，我的memcpy（使用 Ubuntu 附带的 eglibc 实现）是否是线程安全的？ - 老实说，我真的没有在文档中找到明确的“是”或“否”。

顺便说一句，对于“线程安全”，我的意思是只要可以安全地同时复制日期字节，就可以安全地同时使用memcpy。至少如果将只读数据复制到不重叠的区域，这应该是可能的。

理想情况下，我希望在 ARM 编译器文档中看到类似于 this 页面底部的列表。

【问题讨论】：

我相信任何类型的memcpy() 都是线程安全的，因为我无法想象除了自动/堆栈变量之外还需要使用任何东西。
查看以下链接：infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0492c/… 和 bytes.com/topic/c/answers/…
@trojanfoe 两个线程复制到单个堆缓冲区怎么样？单个字节可能来自一个副本或另一个，但整个副本可能会导致交错。对我来说，这闻起来像是一种竞争条件。
@Adam 是的，这肯定会导致问题，但不在memcpy() 是否是线程安全的范围内。调用者需要了解这样做的后果并提供对缓冲区的必要独占访问。
@trojanfoe - ....什么？你做过很多（任何）多线程应用程序吗？

【解决方案1】：

这取决于功能，以及你如何使用它。

以memcpy 为例，它通常是线程安全的，如果您将源和目标都私有的数据复制到单个线程。如果您写入可由另一个线程读取/写入的数据，则它不再是线程安全的，您必须保护访问。

【讨论】：

你是对的，我正在寻找关于如何使用哪个函数是线程安全的文档。 - 我知道什么 memcpy 做了并且从这个角度来看它应该是线程安全的，但我不知道它是如何它。而其他功能则更为复杂。如果一个函数的规范似乎允许线程安全的实现，它仍然完全取决于实际的代码。 - 我可以轻松编写一个运行良好但不是线程安全的memcpy。
@temple 在调用之间不保存任何状态的函数是线程安全的。为什么会例如memcpy 在通话之间保存任何状态？根本没有理由。随机数生成，某些字符串函数，是的，它们需要在调用之间保存状态，这就是为什么你有两个可重入的这些函数的变体（名称后附有_r）。
好吧，我仍然不寻找合理性，而是寻找规范或文档。

【解决方案2】：

也就是说，这是一个 posix 不要求线程安全的函数列表。所有其他函数都必须是线程安全的。 Posix 包括标准 C 库和典型的“unix”接口。（完整列表在这里，http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/contents.html）

memcpy() 由 posix 指定，但不是 2.9.1 中列表的一部分，因此可以认为是线程安全的。

Linux 上的各种环境至少尝试尽其所能实现 posix - linux/glibc 上的函数可能是线程安全的，即使 posix 不需要它是 - 尽管这很少被记录。对于 posix 所涵盖的其他功能/库，您将得到他们的作者所记录的内容......

据我所知，posix 将thread safety 等同于重入，并保证没有内部数据竞争。但是，您应对可能的外部数据竞争负责 - 例如保护自己不被调用，例如memcpy() 具有可能同时更新的内存。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果 glibc 函数不是线程安全的，那么手册页会这样说，并且（很可能）还会记录一个线程安全的变体。

例如，请参阅man strtok：

概要 #包括

   char *strtok(char *str, const char *delim);

   char *strtok_r(char *str, const char *delim, char **saveptr);

_r（表示“可重入”）是线程安全的变体。

不幸的是，手册页没有说明函数是线程安全的习惯，而只是在出现问题时才提及线程安全。

和所有函数一样，如果你给它一个指向共享资源的指针，那么它就会变成线程不安全的。由您来处理锁定。

【讨论】：