为什么readdir不是多线程安全的？

Question

谢谢阅读这个问题，我只有基本的C知识，对linux系统不熟悉。以下是我对readdir的了解：

1. 有人说readdir()不是多线程安全的信标，因为它使用了静态变量，因此readdir可以被描述为

    struct dirent* readdir() {
     static struct dirent; //read action 
     return &dirent;
    }

然而，使用readdir()对不同的目录流(即DIR结构)使用readdir()时，实际的glibc实现是多线程安全的，但当您读取自glibc 2.24以来推荐的同样的DIR流(https://lwn.net/Articles/696474/)

• readdir_r时，就不安全了。原因如下

https://man7.org/linux/man-pages/man3/readdir_r.3.html

我的问题是：

1. i在glibc源代码中没有看到任何静态变量，静态变量在哪里？

这是我读过的源代码。我只能看到它使用锁来确保多线程的安全。

https://github.com/lattera/glibc/blob/master/sysdeps/posix/readdir.c

• I尝试使用多线程读取相同的目录流，如：

DIR* des_dir=opendir(xxx)；

pthread_create(pid,0，custom_readdir，des_dir)；

每个线程共享相同的目录流，结果是可以的。每个线程正确地输出目录的一部分，那么如何理解“在多个线程从同一个目录流中读取不安全的情况下？”

• (如果readdir()确实不安全)，如何安全地读取目录？我没有找到可以替换readdir().

的函数。

Answer 1

我没有在glibc源代码中看到任何静态变量，静态变量在哪里？

没有静态变量。您所指向的代码使用目录流中的缓冲区来保存和返回struct dirent对象。因此，使用同一个目录流的多个线程是不安全的，因为它们可能在使用单个缓冲区时发生冲突。

我尝试使用多线程读取相同的目录流，例如: DIR* des_dir=opendir(xxx)；pthread_create(pid,0，custom_readdir，des_dir)；每个线程共享相同的目录流，结果是可以的。每个线程正确地输出目录的一部分，…

你在实验中运气不好，线程的执行碰巧发生了冲突。所使用的缓冲区确实为多个struct dirent提供了空间，允许多个线程使用不同的部分，这降低了观察故障的可能性，特别是当只使用几个目录进行测试时。

如果readdir()确实不安全，如何以安全的方式读取目录？

为每个线程打开一个单独的目录流。或者使用一个线程读取目录流，并让它复制所需的目录信息，并将其传递给其他线程来完成目录的工作。

Answer 2

如果readdir()确实不安全，如何以安全的方式读取目录？

在所有POSIXy系统中，您可以使用scandir()、scandirat()、glob()和nftw()。nftw()是遍历整个目录树(查找特定文件)、扫描单个目录的scandir()/scandirat()的最佳选择。

其中，scandir()和scandirat()是线程安全的；nftw()是线程安全的，但wrt除外。遍历期间的当前工作目录。

在Linux中，您还可以使用函数。