12.5 重入

#include <stdio.h>
int ftrylockfile(FILE *fp);
    return: 0 if OK, nonzero if lock can;t be acquired.
void flockfile(FILE *fp);
void funlockfile(FILE *fp);

虽然标准IO函数已经在其内部实现了线程安全，但是提供锁的操作给应用程序还是非常有用的，这允许应用程序将多个标准IO操作组合成一个原子操作。当然，当处理多个FILE对象的时候，需要注意潜在的死锁风险，需要仔细对锁定进行排序。
如果标准IO程序在内部获取和释放锁，当我们执行一次一个字符的IO操作的时候，性能将会急剧恶化，在这种情况下，我们不能再为每一个字符的读写获取和释放锁，为了减少资源的浪费，提供了一些基于字符的无锁定操作的标准IO版本。

#include <stdio.h>
int getchar_unlocked(void);
int getc_unlocked(FILE *fp);
    Both return:the next character if OK, EOF on end of file or error.
int putchar_unlocked(int c);
int putc_unlocked(int c, FILE *fp);
    Both return: c if OK, EOF on error.

这四个函数不知简单地进行调用，除非使用函数flockfile(或者是ftrylockfile)以及funlockfile进行包围，否则，可能出现不可预知的后果。
一旦锁定了FILE对象，你就可以多次调用上述函数了，锁定与解锁的开销会被多次的数据读写进行分摊。

Example

图12.11 显示了一个getemv函数的可能的实现(7.9节中由介绍)，该版本是不可重入的，如果两个线程同时对其进行访问，他们将会看到不一致的结果，因为所有调用函数getenv的线程的返回结果都会存储在单个静态缓冲区中。

#include <limits.h>
#include <string.h>
#define MAXSTRINGSZ     4096
static char envbuf[MAXSTRINGSZ];
extern char **environ;
char *getenv(const char *name)
{
        int     i,len;
        len = strlen(name);
        for(i = 0; environ[i] != NULL; i++)
        {
                if((strncmp(name, environ[i], len) == 0) && (environ[i][len] == ‘=‘))
                {
                        strncpy(envbuf, &environ[i][len+1], MAXSTRINGSZ - 1);
                        return (envbuf);
                }
        }
        return (NULL);
}

图12.11 getenv函数的一个不可重入版本。
我们在图12.12中展示了一个getenv函数的可重入版本，该版本被称为getenv_r.该函数使用了函数pthread_once来保证thread_init函数只能被一个进程调用一次，而不管同时由多少个线程调用了函数getenv_r.关于函数pthread_once,在12.6节中将会进行更加深入的介绍。

#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
extern char **environ;
pthread_mutex_t env_mutex;
static pthread_once_t init_done = PTHREAD_ONCE_INIT;
static void thread_init(void)
{
        pthread_mutexattr_t attr;
        pthread_mutexattr_init(&attr);
        pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
        pthread_mutex_init(&env_mutex, &attr);
        pthread_mutexattr_destroy(&attr);
}
int getenv_r(const char *name, char *buf, int buflen)
{
        int     i,len,olen;
        pthread_once(&init_done, thread_init);
        len = strlen(name);
        pthread_mutex_lock(&env_mutex);
        for(i = 0; environ[i] != NULL; i++)
        {
                if((strncmp(name, environ[i], len) == 0) && (environ[i][len] == ‘=‘))
                {
                        olen = strlen(&environ[i][len+1]);
                        if(olen >= buflen)
                        {
                                pthread_mutex_unlock(&env_mutex);
                                return (ENOSPC);
                        }
                        strcpy(buf, &environ[i][len+1]);
                        pthread_mutex_unlock(&env_mutex);
                        return (0);
                }
        }
        pthread_mutex_unlock(&env_mutex);
        return (ENOENT);
}