再次深入分析不可重入函数---请小心使用localtime函数- C

之前，我们讲过不可重入函数，现在，我们继续深挖一下。我说过，大道至简，能把复杂的问题简化，那是一种可贵的能力。

我们先看一个超级简单的可重入函数，上菜：


#include <iostream>
using namespace std;
 
int fun()
{
	int a = 0;
	a++;
 
	return a;
}
 
int main()
{
	cout << fun() << endl;
	cout << fun() << endl;
 
	return 0;
}

我相信，只要你能找到我的博客，会读到该博文，那么你肯定知道上述的结果是

上面的fun函数就是可重入函数，下面我们看看不可重入的fun函数;


#include <iostream>
using namespace std;
 
int fun()
{
	static int a = 0;
	a++;
 
	return a;
}
 
int main()
{
	cout << fun() << endl;
	cout << fun() << endl;
 
	return 0;
}

只要你不是特别菜，那么，你肯定知道上述的结果是

好，继续上菜，如果你水平还可以，你肯定不会知道下面程序的结果：


#include <iostream>
using namespace std;
 
int *fun(int x)
{
	int a = x;
	return &a;
}
 
int main()
{
	int *p = fun(10);
	int *q = fun(20);
	cout << p << endl;
	cout << q << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *q << endl;
 
	return 0;
}

结果是(我在VC++6.0中运行)：

0013FF1C
0013FF1C
4200781
4200781

为什么是这么多呢？因为返回栈指针后，栈指针指向的值被淹没了。

继续看程序：


#include <iostream>
using namespace std;
 
int *fun(int x)
{
	static int a = x;
	return &a;
}
 
int main()
{
	int *p = fun(10);
	int *q = fun(20);
	cout << p << endl;
	cout << q << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *q << endl;
 
	return 0;
}

结果为：

0047BDEC
0047BDEC
10
10
为什么呢？因为static int形式的a只会被初始化一次。

继续上菜：


#include <iostream>
using namespace std;
 
int *fun(int x)
{
	static int a = 0;
	a = x;
	return &a;
}
 
int main()
{
	int *p = fun(10);
	int *q = fun(20);
	cout << p << endl;
	cout << q << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *q << endl;
 
	return 0;
}

结果为：

0047BDEC
0047BDEC
20
20

为什么都为20呢？因为第一次的值被替换了。

再次上菜，爱吃不吃：


#include <iostream>
using namespace std;
 
int *fun(int x)
{
	static int a = 0;
	a = x;
	return &a;
}
 
int main()
{
	int *p = fun(10);
	cout << p << endl;
	cout << *p << endl;
	
	int *q = fun(20);
	cout << q << endl;	
	cout << *q << endl;
 
	return 0;
}

0047BDEC
10
0047BDEC
20

这才对呀。可见，不可重入函数，十恶不赦。

下面，我们来看看不可重入函数localtime:


#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
 
int main()
{
    time_t tNow =time(NULL);
    time_t tEnd = tNow + 3600;
 
    struct tm* ptm = localtime(&tNow);
	struct tm* ptmEnd = localtime(&tEnd);
 
    char szTmp[100] = {0};
    strftime(szTmp, 100, "%H:%M:%S",ptm);
 
    char szEnd[100] = {0};
    strftime(szEnd, 100, "%H:%M:%S",ptmEnd);
    
    printf("%s\n", szTmp);
    printf("%s\n", szEnd);
    
    return 0;
}

结果：

00:39:24
00:39:24

哈哈，一样的。

再上佳肴：


#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
 
int main()
{
    time_t tNow =time(NULL);
    time_t tEnd = tNow + 3600;
 
    struct tm* ptm = localtime(&tNow);
    char szTmp[100] = {0};
    strftime(szTmp, 100, "%H:%M:%S",ptm);
 
	struct tm* ptmEnd = localtime(&tEnd);
    char szEnd[100] = {0};
    strftime(szEnd, 100, "%H:%M:%S",ptmEnd);
    
    printf("%s\n", szTmp);
    printf("%s\n", szEnd);
    
    return 0;
}

结果为：

23:40:37
00:40:37

这回算是正确了，可重入函数，确实是个孬种啊。

下面，我来引用http://blog.csdn.net/aican_yu/article/details/7012019中的一段话，我认为分析得相当好：

localtime函数实现的问题：
该函数返回的是一个指针，表示某一个地址。大家知道，如果是一个非静态的局部变量，返回它的地址是错误的做法，因为非静态的局部变量在函数返回时，已经被销毁了，它的地址成为无用的地址。因此localtime函数返回的指针只有以下三种可能：要么是一个静态变量的地址，要么是一个全局变量的地址，或者是使用malloc等函数在堆上分配的空间。

对于最后一种情况，因为标准并没有规定可以对localtime返回的地址进行free，所以如果localtime函数是使用malloc函数分配空间的话，程序员不会使用free函数去释放它，因此造成内存泄露，这是不好的做法。
前两种情况其实是非常相似的，这里仅以第一种情况来做说明。如果localtime函数使用静态变量，则它大致像下面这个样子：
struct tm* localtime(const time_t* ptr)
{
    static struct tm ret;
    // 在这里计算并得到ret的值
    return &ret;
}
如果真是这样的话，不论调用多少次localtime，则它返回的地址都是一样的。只是地址中保存的内容可能不同而已。

比较正确的做法是：
struct tm* temp;
struct tm* temp1;
struct tm tm1;
struct tm tm2;
temp = get_local_time();
tm1 = *temp;
sleep(3);
temp1 = get_local_time();
tm2 = *temp1;
则虽然可能有temp == temp1，但是tm1和tm2则会不同。静态变量在进行多线程编程时是危险的，因此微软搞出了一个新的localtime_s函数来取代localtime函数（新版本的VC有这个函数，VC 6.0则似乎没有，linux系统我并不清楚）。这两个函数在功能上一致，只是localtime返回地址，而localtime_s是传入一个地址，让函数填充其内容。后者不需要使用静态变量，在多线程的情况下更安全。

花近10块钱买了个苹果，吃掉，睡觉。