errnoはスレッドセーフですか？

ではerrno.h、この変数が宣言されているextern int errno;ので、私の質問は、errnoいくつかの呼び出しの後に値をチェックするか、マルチスレッドコードでperror（）を使用しても安全ですか？これはスレッドセーフ変数ですか？そうでない場合、代替案は何ですか？

私はLinuxをx86アーキテクチャのgccで使用しています。

はい、スレッドセーフです。Linuxでは、グローバルerrno変数はスレッド固有です。POSIXでは、errnoをスレッドセーフにする必要があります。

http://www.unix.org/whitepapers/reentrant.htmlを参照してください

POSIX.1では、errnoは外部グローバル変数として定義されています。ただし、この定義はマルチスレッド環境では受け入れられません。これを使用すると、非決定的な結果が生じる可能性があるためです。問題は、2つ以上のスレッドでエラーが発生し、すべて同じerrnoが設定されることです。これらの状況では、別のスレッドによってすでに更新された後、スレッドがerrnoをチェックしてしまう可能性があります。

結果として生じる非決定性を回避するために、POSIX.1cはerrnoを次のようにスレッドごとのエラー番号にアクセスできるサービスとして再定義します（ISO / IEC 9945：1-1996、§2.4）。

一部の関数は、シンボルerrnoを介してアクセスされる変数にエラー番号を提供する場合があります。シンボルerrnoは、C標準で指定されているようにheaderを含めることで定義されます。プロセスの各スレッドについて、errnoの値は、関数呼び出しや他のスレッドによるerrnoへの割り当ての影響を受けません。

http://linux.die.net/man/3/errnoも参照してください

errnoはスレッドローカルです。1つのスレッドで設定しても、他のスレッドの値には影響しません。

はい

Errnoはもはや単純な変数ではなく、舞台裏では特にスレッドセーフであるという点で複雑です。

を参照してください$ 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.

再確認できます：

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

errno.hでは、この変数はextern int errnoとして宣言されています。

C標準の内容は次のとおりです。

マクロerrnoはオブジェクトの識別子である必要はありません。関数呼び出しの結果、変更可能な左辺値に拡張される場合があります（たとえば、*errno()）。

一般に、errno現在のスレッドのエラー番号のアドレスを返す関数を呼び出し、それを逆参照するマクロです。

Linuxの/usr/include/bits/errno.hにあるものは次のとおりです。

/* 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

結局、それはこの種のコードを生成します：

> 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

多くのUnixシステムでは、でコンパイル-D_REENTRANTするとerrno、スレッドセーフになります。

例えば：

#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) */

これは<sys/errno.h>私のMac からです：

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

だからerrno今は関数__error()です。この関数はスレッドセーフになるように実装されています。

はい。errnoのマニュアルページとその他の応答で説明されているように、errnoはスレッドローカル変数です。

しかし、簡単に忘れられるかもしれない愚かな細部があります。プログラムは、システムコールを実行するシグナルハンドラのerrnoを保存および復元する必要があります。これは、シグナルがその値を上書きする可能性のあるプロセススレッドの1つによって処理されるためです。

したがって、シグナルハンドラはerrnoを保存および復元する必要があります。何かのようなもの：

void sig_alarm(int signo)
{
 int errno_save;

 errno_save = errno;

 //whatever with a system call

 errno = errno_save;
}

答えは「場合によります」と思います。スレッドセーフなCランタイムライブラリは、正しいフラグを使用してスレッド化されたコードを構築している場合、通常、errnoを関数呼び出し（マクロを関数に拡張）として実装します。

マシン上で簡単なプログラムを実行して確認できます。

#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);                                                                                       
}

このプログラムを実行すると、各スレッドでerrnoの異なるアドレスを確認できます。私のマシンでの実行の出力は次のようになりました：

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 

アドレスはすべてのスレッドで異なることに注意してください。