errno线程安全吗?

时间:2009-11-07 19:39:54

标签: c linux multithreading gcc

errno.h中,此变量被声明为extern int errno;所以我的问题是,在一些调用之后检查errno值或在多线程代码中使用perror()是否安全。这是一个线程安全变量吗?如果没有,那么替代方案是什么?

我在x86架构上使用linux和gcc。

8 个答案:

答案 0 :(得分:165)

是的,它是线程安全的。在Linux上,全局errno变量是特定于线程的。 POSIX要求errno是线程安全的。

请参阅http://www.unix.org/whitepapers/reentrant.html

  

在POSIX.1中,errno被定义为   外部全局变量。但是这个   定义是不可接受的   多线程环境,因为它   使用会导致不确定性   结果。问题是两个还是   更多线程可能会遇到错误   导致相同的errno被设置。   在这种情况下,一个线程   可能最终会在它之后检查错误   已经被另一个人更新了   线程。

     

规避结果   非确定性,POSIX.1c重新定义   errno作为可以访问的服务   每线程错误号如下   (ISO / IEC 9945:1-1996,§2.4):

     

某些函数可能会在访问的变量中提供错误编号   通过符号errno。符号   errno的定义包括   标题,由指定   C标准......对于a的每个线程   过程中,errno的值不得   受函数调用或影响   由其他线程分配给errno。

另见http://linux.die.net/man/3/errno

  

errno是线程本地的;在一个线程中设置它不会影响其在任何其他线程中的值。

答案 1 :(得分:57)


Errno不再是一个简单的变量,它在幕后是复杂的,特别是它是线程安全的。

请参阅$ man 3 errno

ERRNO(3)                   Linux Programmer’s Manual                  ERRNO(3)

NAME
       errno - number of last error

SYNOPSIS
       #include <errno.h>

DESCRIPTION

      ...
       errno is defined by the ISO C standard to be  a  modifiable  lvalue  of
       type  int,  and  must not be explicitly declared; errno may be a macro.
       errno is thread-local; setting it in one thread  does  not  affect  its
       value in any other thread.

我们可以仔细检查:

$ cat > test.c
#include <errno.h>
f() { g(errno); }
$ cc -E test.c | grep ^f
f() { g((*__errno_location ())); }
$ 

答案 2 :(得分:11)

  

在errno.h中,此变量声明为extern int errno;

以下是C标准所说的内容:

  

errno不必是对象的标识符。它可能会扩展为函数调用产生的可修改的左值(例如,*errno())。

通常,errno是一个宏,它调用一个函数返回当前线程的错误号的地址,然后取消引用它。

以下是我在Linux上的内容,在/usr/include/bits/errno.h中:

/* Function to get address of global `errno' variable.  */
extern int *__errno_location (void) __THROW __attribute__ ((__const__));

#  if !defined _LIBC || defined _LIBC_REENTRANT
/* When using threads, errno is a per-thread value.  */
#   define errno (*__errno_location ())
#  endif

最后,它会生成这种代码:

> cat essai.c
#include <errno.h>

int
main(void)
{
    errno = 0;

    return 0;
}
> gcc -c -Wall -Wextra -pedantic essai.c
> objdump -d -M intel essai.o

essai.o:     file format elf32-i386


Disassembly of section .text:

00000000 <main>:
   0: 55                    push   ebp
   1: 89 e5                 mov    ebp,esp
   3: 83 e4 f0              and    esp,0xfffffff0
   6: e8 fc ff ff ff        call   7 <main+0x7>  ; get address of errno in EAX
   b: c7 00 00 00 00 00     mov    DWORD PTR [eax],0x0  ; store 0 in errno
  11: b8 00 00 00 00        mov    eax,0x0
  16: 89 ec                 mov    esp,ebp
  18: 5d                    pop    ebp
  19: c3                    ret

答案 3 :(得分:10)

在许多Unix系统上,使用-D_REENTRANT进行编译可确保errno是线程安全的。

例如:

#if defined(_REENTRANT) || _POSIX_C_SOURCE - 0 >= 199506L
extern int *___errno();
#define errno (*(___errno()))
#else
extern int errno;
/* ANSI C++ requires that errno be a macro */
#if __cplusplus >= 199711L
#define errno errno
#endif
#endif  /* defined(_REENTRANT) */

答案 4 :(得分:9)

这是来自我的Mac上的<sys/errno.h>

#include <sys/cdefs.h>
__BEGIN_DECLS
extern int * __error(void);
#define errno (*__error())
__END_DECLS

所以errno现在是一个函数__error()。该函数是为了线程安全而实现的。

答案 5 :(得分:8)

,正如errno man page和其他回复中所解释的那样,errno是一个线程局部变量。

然而,有一个很容易被遗忘的愚蠢细节。程序应该在执行系统调用的任何信号处理程序上保存和恢复errno。这是因为信号将由其中一个可能覆盖其值的进程线程处理。

因此,信号处理程序应该保存并恢复errno。类似的东西:

void sig_alarm(int signo)
{
 int errno_save;

 errno_save = errno;

 //whatever with a system call

 errno = errno_save;
}

答案 6 :(得分:6)

我认为答案是“它取决于”。线程安全的C运行时库通常将errno实现为函数调用(宏扩展到函数),如果您使用正确的标志构建线程代码。

答案 7 :(得分:2)

我们可以通过在计算机上运行一个简单程序来进行检查。

myCandleStickChartView.renderer = MyCandleStickChartRenderer(view: myCandleStickChartView, minValue: 400, maxValue: 1450)

运行该程序,您可以在每个线程中看到errno的不同地址。我的机器上运行的输出看起来像:-

#include <stdio.h>                                                                                                                                             
#include <pthread.h>                                                                                                                                           
#include <errno.h>                                                                                                                                             
#define NTHREADS 5                                                                                                                                             
void *thread_function(void *);                                                                                                                                 

int                                                                                                                                                            
main()                                                                                                                                                         
{                                                                                                                                                              
   pthread_t thread_id[NTHREADS];                                                                                                                              
   int i, j;                                                                                                                                                   

   for(i=0; i < NTHREADS; i++)                                                                                                                                 
   {
      pthread_create( &thread_id[i], NULL, thread_function, NULL );                                                                                            
   }                                                                                                                                                           

   for(j=0; j < NTHREADS; j++)                                                                                                                                 
   {                                                                                                                                                           
      pthread_join( thread_id[j], NULL);                                                                                                                       
   }                                                                                                                                                           
   return 0;                                                                                                                                                   
}                                                                                                                                                              

void *thread_function(void *dummyPtr)                                                                                                                          
{                                                                                                                                                              
   printf("Thread number %ld addr(errno):%p\n", pthread_self(), &errno);                                                                                       
}

请注意,所有线程的地址都不同。