Der Begriff "ablaufinvariant" wird in der Informatik und der Programmierung verwendet und bezieht sich auf ein Programm, ein Unterprogramm oder einen Algorithmus, das bzw. der sich selbst entweder direkt oder indirekt mehrfach im selben Kontext aufruft. Es ist ähnlich wie die Rekursion, nur dass derselbe Code mehrfach ausgeführt wird.
Reentrant wird in Situationen verwendet, in denen derselbe Code mehrfach im selben Kontext benötigt wird. Dies kann bei der Ausführung eines Programms, eines Unterprogramms oder eines Algorithmus der Fall sein.
Die Verwendung von ablaufinvariablem Code kann dazu beitragen, den Umfang des zu schreibenden Codes zu verringern, da derselbe Code mehrfach verwendet werden kann. Er kann auch dazu beitragen, die Ausführung eines Programms oder Algorithmus zu beschleunigen, da derselbe Code mehrfach ausgeführt wird.
Ein Beispiel für ablaufinvariante Codes ist der Quicksort-Algorithmus. Der Quicksort-Algorithmus ruft sich selbst mehrfach auf, um die Daten zu sortieren. Ein anderes Beispiel ist eine rekursive Funktion, die sich selbst mehrfach aufruft, um ihre Aufgabe zu erfüllen.
Reentrantischer Code kann schwierig zu debuggen und zu warten sein, da es schwierig sein kann, festzustellen, was im Code passiert. Er kann auch zu Speicher- und Ressourcenproblemen führen, da derselbe Code mehrfach ausgeführt wird.
Die meisten modernen Programmiersprachen unterstützen reentranten Code, darunter C++, Java, Python und JavaScript.
Reentranter Code ist auf den Kontext beschränkt, in dem er verwendet wird. Er kann nicht verwendet werden, um Code aus einem anderen Kontext auszuführen, z. B. aus einem anderen Programm oder Unterprogramm.
In einigen Fällen kann die Rekursion als Alternative zu ablaufinvariablem Code verwendet werden. Allerdings ist die Rekursion im Allgemeinen weniger effizient als ablaufinvarianter Code, da der Code mehrfach in verschiedenen Kontexten ausgeführt werden muss.
Ein ablaufinvariantes Programm ist ein Programm, das sicher von mehreren Ausführungssträngen gleichzeitig ausgeführt werden kann. Dies wird normalerweise durch die Verwendung von Thread-sicheren Datenstrukturen und Bibliotheken erreicht.
Reentranter Code kann von mehreren Threads gleichzeitig ausgeführt werden, ohne Probleme zu verursachen, während thread-sicherer Code nur von jeweils einem Thread ausgeführt werden kann. Thread-sicherer Code ist in der Regel komplexer und teurer in der Erstellung, aber er ist notwendig, um Race Conditions und andere potenzielle Probleme zu vermeiden, die auftreten können, wenn mehrere Threads auf denselben Code zugreifen.
Eine ablaufinvariante Struktur ist eine Art von Datenstruktur, auf die mehrere Ausführungsstränge gleichzeitig und sicher zugreifen können. Dies wird in der Regel durch die Verwendung eines gegenseitigen Ausschlusses, wie z. B. eines Mutex, erreicht, um zu verhindern, dass zwei Threads gleichzeitig auf dieselben Daten zugreifen.
Die ablaufinvariante Abstimmung ist eine Art der Abstimmung, die speziell darauf ausgerichtet ist, dass ein Programm mehr als einmal gleichzeitig ausgeführt werden kann, ohne Fehler zu verursachen. Dies wird erreicht, indem sichergestellt wird, dass jede Instanz des Programms ihre eigenen privaten Daten hat, die mit keiner anderen Instanz geteilt werden.
Eine ablaufinvariante Funktion ist eine Funktion, die sicher von mehreren Ausführungssträngen gleichzeitig aufgerufen werden kann. Eine nicht-reentrante Funktion ist eine Funktion, die nur von einem Ausführungsstrang aus sicher aufgerufen werden kann.