errno是线程安全的吗？

在中errno.h，此变量被声明为extern int errno;是我的问题，errno在某些调用之后检查值还是在多线程代码中使用perror（）是安全的。这是线程安全变量吗？如果没有，那还有什么选择呢？

我在x86体系结构上将Linux与gcc一起使用。

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必须是线程安全的。

参见http://www.unix.org/whitepapers/reentrant.html

在POSIX.1中，errno被定义为外部全局变量。但是此定义在多线程环境中是不可接受的，因为使用它会导致不确定的结果。问题是两个或多个线程可能会遇到错误，所有错误都会导致设置相同的错误号。在这种情况下，一个线程可能已经被另一个线程更新后，最终检查errno。

为了避免产生不确定性，POSIX.1c将errno重新定义为可以访问每个线程错误号的服务，如下所示（ISO / IEC 9945：1-1996，§2.4）：

某些函数可能在通过符号errno访问的变量中提供错误号。errno符号是通过包括C标准所指定的标头来定义的。对于进程的每个线程，errno的值不应受函数调用或其他线程对errno的分配的影响。

另请参阅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在其他任何线程中的值。

是

Errno不再是一个简单的变量，它是幕后复杂的事情，特别是它具有线程安全性。

见$ 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 ())); }
$ 

在errno.h中，此变量被声明为extern int errno;

这是C标准所说的：

宏errno不必是对象的标识符。它可能会扩展为由函数调用（例如*errno()）引起的可修改的左值。

通常，errno是一个宏，该宏调用一个函数，该函数返回当前线程的错误号的地址，然后将其取消引用。

这是我在Linux上的/usr/include/bits/errno.h中的内容：

/* 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

在许多Unix系统上，使用with进行编译-D_REENTRANT可确保其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) */

这是从<sys/errno.h>我的Mac上获得的：

#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()。该功能被实现为线程安全的。

是的，如errno手册页和其他答复所述，errno是线程局部变量。

但是，有一个愚蠢的细节很容易被遗忘。程序应在执行系统调用的任何信号处理程序上保存和还原errno。这是因为该信号将由可能覆盖其值的进程线程之一处理。

因此，信号处理程序应保存并还原errno。就像是：

void sig_alarm(int signo)
{
 int errno_save;

 errno_save = errno;

 //whatever with a system call

 errno = errno_save;
}

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

我们可以通过在机器上运行一个简单的程序来进行检查。

#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);                                                                                       
}

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：

Thread number 140672336922368 addr(errno):0x7ff0d4ac0698                                                                                                       
Thread number 140672345315072 addr(errno):0x7ff0d52c1698                                                                                                       
Thread number 140672328529664 addr(errno):0x7ff0d42bf698                                                                                                       
Thread number 140672320136960 addr(errno):0x7ff0d3abe698                                                                                                       
Thread number 140672311744256 addr(errno):0x7ff0d32bd698 

请注意，所有线程的地址都不同。