KEIL/MDK中的标准C库函数printf和malloc实现线程安全

在ARM嵌入式开发中，编译器提供的C库函数有一部分不是线程安全的。
如果项目中运行了第三方RTOS，在调用标准C库函数时就要关心它们是不是线程安全的。

比如printf函数，它是可重入的函数，但是在多线程环境下打印的内容可能会交叉乱序。
当然这种问题还不算严重。
但如果调用库函数malloc，这个函数在RTOS环境下多线程调用则会引发堆数据结构异常。

那么有没有办法让C库标准函数实现线程安全呢？

经过查阅文档，在KEIL/MDK中确实存在这么一种方法，可以实现malloc线程安全。

在KEIL/MDK的标准库中提供了一组可重载的互斥锁函数，我们可以自行实现这一组函数，来保证C库函数线程安全。

函数原型和参考实现代码如下：

//创建互斥锁，成功返回1，失败返回0
int _mutex_initialize(mutex *m)
{
    *m = mutex_create(); /* 调用RTOS提供的函数，创建锁 */
    return 1;
}
 
//获取互斥锁(加锁操作)
void _mutex_acquire(mutex *m)
{
    mutex_lock(*m); /* 调用RTOS提供的函数，加锁 */
}
 
//释放互斥锁(解锁操作)
void _mutex_release(mutex *m)
{
    mutex_unlock(*m); /* 调用RTOS提供的函数，解锁 */
}
 
//删除互斥锁
void _mutex_free(mutex *m)
{
    mutex_delete(*m); /* 调用RTOS提供的函数，删除锁 */
}

需要注意的是，重载以上互斥锁函数后，要确保调用C库函数的时机一定要晚于RTOS的初始化。

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KEIL官方参考资料:

ARM编译器：重载互斥锁实现C库函数线程安全

ARM编译器：线程安全的C标准库函数

ARM编译器：线程不安全的C标准库函数