一、线程安全
一个函数被称为线程安全的，当且仅当被多个并发线程反复地调用时，它会一直产生正确的结果。如果一个函数不是线程安全的，我们就说它是线程不安全的。
四个（不相交的）线程不安全函数类：
1.不保护共享变量的函数
将这类线程不安全的函数变成线程安全的，相对比较容易：利用像P和V操作这样的同步操作来保护共享的变量。这个方法的优点是在调用程序中不需要做任何的修改；缺点是同步操作将减慢程序的执行时间。
2.保持跨越多个调用的状态的函数
一个伪随机数生成器是这类线程不安全函数的简单例子。rand函数是线程不安全的，因为当前调用的结果依赖于前次调用的中间结果，当调用srand为rand设置了一个种子后，我们从一个单线程中反复地调用rand，能够预期得到一个可重复的随机数字序列。然而，如果多线程调用rand函数，这个假设就不再成立了。
使得像rand这样的函数线程安全的唯一方法是重写它，使得它不再使用任何static数据，而是依靠调用者在参数中传递状态信息。这样做的缺点是程序员还要被迫修改调用程序中的代码。在一个大的程序中，可能有成百上千个不同的调用位置，做这样的修改将是非常麻烦的，而且容易出错。
3.返回指向静态变量的指针的函数
某些函数，例如ctime和gethostbyname，将计算结果放在一个static变量里，然后返回一个指向这个变量的指针。如果从并发线程中调用这些函数，那么将可能发生灾难，因为正在被一个线程使用的结果会被另一个线程悄悄地覆盖了。
有两种方法来处理这类线程不安全函数。一种选择是重写函数，使得调用者传递存放结果的变量的地址。这就消除了所有共享数据，但是它要求程序员能够修改函数的源代码。
如果线程不安全函数是难以修改或不可能修改的（例如代码非常复杂或是没有源代码可用），那么另外一种选择就是使用加锁-拷贝（lock-and-copy）技术。基本思想是将线程不安全函数与互斥锁联系起来。在每一个调用位置，对互斥锁加锁，调用线程不安全函数，将函数返回的结果拷贝到一个私有的存储器位置，然后对互斥锁解锁。
4.调用线程不安全函数的函数
如果函数f调用线程不安全函数g，那么f就是线程不安全的吗？不一定，如果g是第2类函数，即依赖于跨越多次调用的状态，那么f也是线程不安全的，而且除了重写g以外，没有什么办法。然而，如果g是第1类或者第3类函数，那么只要用一个互斥锁保护调用位置和任何得到的共享数据，f仍然可能是线程安全的。
二、可重入性
可重入函数：是一类重要的线程安全函数，其特点在于它们具有这样一种属性，当它们被多个线程调用时，不会引入任何共享数据。
尽管线程安全与可重入有时会被用作同义词，但它们并不完全等价。
可重入函数集合是线程安全函数的一个真子集。
可重入函数通常要比不可重入的线程安全的函数高效一些，因为它们不需要同步操作。将第2类线程不安全函数转化为线程安全函数的唯一方法就是重写它，使之变为可重入的。
例：rand函数的可重入版本（关键思想是用一个调用者传递进来的指针取代了静态变量）：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int rand_r(unsigned int *nextp)
{
*nextp = *nextp * 1103515245 + 12345;
return (unsigned int)(*nextp / 65536) % 32768;
}
int main()
{
unsigned int i = 11;
unsigned int *nextp = &i;
while(1)
{
sleep(1);
unsigned int ret = rand_r(nextp);
printf("%ud\n", ret);
}
return 0;
}
如果所有的函数参数都是传值传递的（即没有指针），并且所有的数据引用都是本地的自动栈变量（即没有引用静态或全局变量），那么函数就是显示可重入的。也就是说无论它是如何被调用的，我们都可以断言它是可重入的。
然而，如果允许显示可重入函数的一些参数是引用传递的（即允许它们传递指针），那么我们就得到了一个隐式可重入的函数，也就是说，如果调用线程小心地传递指向非共享数据的指针，那么它是可重入的。
大多数Unix函数，包括定义在标准C库中的函数（例如malloc，free，printf，scanf）都是线程安全的，只有一小部分例外：
如果我们需要在一个线程化的程序中调用这些函数，对调用者来说最不惹麻烦的方法是加锁-拷贝。然而，加锁-拷贝方法有许多缺点。首先，额外的同步降低了程序的速度；其次，像gethostbyname这样的函数返回指向复杂结构的指针，要拷贝整个结构层次，需要深层拷贝结构。且加锁-拷贝这样的方式对第2类线程不安全函数并不有效。
因此，Unix系统提供大多数线程不安全函数的可重入版本，尽可能地应该使用这些函数。