线程安全，可重入，async-signal 安全 putenv

Question

我提前为一些代码转储道歉，我已经尽可能多地修剪了不重要的代码：

// Global vars / mutex stuff
extern char **environ;
pthread_mutex_t env_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int
putenv_r(char *string)
{
    int len;
    int key_len = 0;
    int i;

    sigset_t block;
    sigset_t old;

    sigfillset(&block);
    pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &block, &old);

    // This function is thread-safe
    len = strlen(string);

    for (int i=0; i < len; i++) {
        if (string[i] == '=') {
            key_len = i; // Thanks Klas for pointing this out.
            break;
        }
    }
    // Need a string like key=value
    if (key_len == 0) {
        errno = EINVAL; // putenv doesn't normally return this err code
        return -1;
    }

    // We're moving into environ territory so start locking stuff up.
    pthread_mutex_lock(&env_mutex);

    for (i = 0; environ[i] != NULL; i++) {
        if (strncmp(string, environ[i], key_len) == 0) {
            // Pointer assignment, so if string changes so does the env. 
            // This behaviour is POSIX conformant, instead of making a copy.
            environ[i] = string;
            pthread_mutex_unlock(&env_mutex);
            return(0);
        }
    }

    // If we get here, the env var didn't already exist, so we add it.
    // Note that malloc isn't async-signal safe. This is why we block signals.
    environ[i] = malloc(sizeof(char *));
    environ[i] = string;
    environ[i+1] = NULL;
    // This ^ is possibly incorrect, do I need to grow environ some how?

    pthread_mutex_unlock(&env_mutex);
    pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &old, NULL);

    return(0);
}

正如标题所说，我正在尝试编写线程安全的代码，async-signal putenv 的安全可重入版本。该代码的工作原理是它像 putenv 那样设置环境变量，但我确实有一些担忧：

我使它 async-signal 安全的方法感觉有点 ham-handed，只是阻止所有信号（当然 SIGKILL/SIGSTOP 除外）。或者这是最合适的方法吗？
是不是我信号阻塞的位置太保守了？我知道 strlen 不能保证 async-signal 安全，这意味着我的信号阻塞必须事先发生，但也许我错了。
考虑到所有函数都是 thread-safe 并且我锁定了与 environ 的交互，我相当确定它是线程安全的，但我希望得到其他证明。
可否重入我真的不太确定。虽然不能保证，但我想如果我勾选其他两个框，它很可能是可重入的？

我找到了这个问题的另一个解决方案here，他们只是设置了适当的信号阻塞和互斥锁（病态押韵）然后调用putenv 通常。这有效吗？如果是这样，显然比我的方法简单多了。

抱歉代码块太大，希望我已经建立了一个MCVE。为了简洁起见，我在代码中遗漏了一些错误检查。谢谢！

如果您想自己测试代码，这是其余代码，包括主要代码：

#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>

// Prototypes
static void thread_init(void);
int putenv_r(char *string);

int
main(int argc, char *argv[]) {

    int ret = putenv_r("mykey=myval");
    printf("%d: mykey = %s\n", ret, getenv("mykey"));

    return 0;
}

Answer 1

这段代码有问题：

// If we get here, the env var didn't already exist, so we add it.
// Note that malloc isn't async-signal safe. This is why we block signals.
environ[i] = malloc(sizeof(char *));
environ[i] = string;

它在堆上创建一个 char *，将 char * 的地址分配给 environ[i]，然后用 string 中包含的地址覆盖该值。那是行不通的。它不保证 environ 之后以 NULL 结尾。

因为char **environ is a pointer to an array of pointers。数组中的最后一个指针是 NULL - 这就是代码可以告诉它已到达环境变量列表末尾的方式。

像这样的东西应该会更好：

unsigned int envCount;

for ( envCount = 0; environ[ envCount ]; envCount++ )
{
    /* empty loop */;
}

/* since environ[ envCount ] is NULL, the environ array
   of pointers has envCount + 1 elements in it */
envCount++;

/* grow the environ array by one pointer */
char ** newEnviron = realloc( environ, ( envCount + 1 ) * sizeof( char * ) );

/* add the new envval */
newEnviron[ envCount - 1 ] = newEnvval;

/* NULL-terminate the array of pointers */
newEnviron[ envCount ] = NULL;

environ = newEnviron;

请注意，没有错误检查，它假定原始 environ 数组是通过调用 malloc() 或类似方法获得的。如果该假设错误，则行为未定义。

线程安全，可重入，async-signal 安全 putenv

Thread safe, reentrant, async-signal safe putenv

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