QT：Qt多线程同步

来源：互联网发布：sqlserver下载 64位编辑：程序博客网时间：2024/05/16 09:41

QT多线程同步

1 ）互斥锁 ：QMutex
保证同一时刻有指定多个线程访问共享资源。
void lock( );
void unlock( );

/** eg代码演示 **/

 int g_count = 0; // 临界资源(全局变量) void ThreadA::run ( ) {  g_count++; } void ThreadB::run ( ) {  g_count++; }  // g_count 大部分是2，有时为1BUG：'AB两个线程占用CPU资源的先后顺序有不确定的可能性'，有bug可能【解决方法】 QMutex mutex; int g_count = 0;  void ThreadA::run ( ) {  mutex.lock ( ); // 锁定成功立即返回，失败则阻塞，等待另一个  g_count++;   mutex.unlock ( ); } void ThreadB::run ( ) {  mutex.lock ( ); // 加锁失败，原地等待-直到第一个线程调用了unlock ( )  g_count++;   mutex.unlock ( );  }  // g_count正确结果必定是2

2 ） 读写锁 ：QReadWriteLock
QReadWriteLock lock;
int data;
void ReadThread::run (void) {
  lock.lockForRread ( );
  access_data_without_modity (&data); // 访问可以，不能修改 (逻辑)
  lock.unlock ( );
}
void WriteThread::run (void) {
  lock.lockForWrite ( );
  modity_data (&data); // 写锁在逻辑上就只是为了修改
  lock.unlock ( );
}

3 ）信号量：QSemaphore UC - QT - 内核编程 - win32：信号量都一样
提供了一个通用的技术信号量，保证同一时刻有指定多个线程访问共享资源。

'PV操作' <==> 信号量是干什么用的？
P：申请资源，将信号量 - 1 ，S = S - 1 --->
减1以后如果S >= 0，该进程或线程继续执行，否则(S < 0)进入等待
'S：信号量，比如S为-2，说明有2个线程在等待/阻塞'
V：释放资源，将信号量 + 1 ，S = S + 1 --->
加1以后如果S > 0，什么都不做，代码则继续执行
加1以后如果S <= 0，说明有进程或线程正在等待/阻塞，加1时唤醒一个等待的进程或线程，唤醒哪一个线程在linux系统上是不确定的。
【总结】原语：原子性操作，保证线程执行是一定不会发生CPU资源切换。

// P: 获取信号量
void acquire(int n = 1);
// V: 释放信号量
void release(int n = 1);

《案例》生产者与消费者
定义两个信号量：
freeSpace: 控制生产者线程，如果仓库满，则阻塞等待；
usedSpace: 控制消费者线程，如果仓库空，则阻塞等待；
生产者：
while (1) {
  P (freeSpace);
  // 生产一个产品，放入仓库
  V (usedSpace);
}
消费者：
while (1) {
  P (usedSpace);
  // 从仓库取出一个产品消费使用
  V (freeSpace);
}

/** 代码演示 - 信号量实现**/

#include <QCoreApplication> // 它是QApplication的基类，没有图形界面的程序声明头文件#include <QThread>#include <QSemaphore>const int DataSize = 10; // 要生产的产品总量const int BufferSize = 5; // 存放产品的仓库大小int Buffer[BufferSize]; // 仓库// 控制生产者的信号量QSemaphore freeSpace (BufferSize);// 控制消费者的信号量QSemaphore usedSpace (0);// 生产者线程class threadProducer : public QThread {public:    void run (void) {        for (int i = 0; i < DataSize; i++) {            // P 操作-1，获取信号量成功，仓库有空位，则生产1个            freeSpace.acquire ();            Buffer[i % BufferSize] = i + 1; // Buffer[i % BufferSize]，轮循(环形队列)            qDebug ("Producer: %d", Buffer[i % BufferSize]);            // V 操作+1，仓库中有可消费的产品，消费数量+1            usedSpace.release ();            msleep (300);        }    }};// 消费者线程class threadConsumer : public QThread {public:    void run (void) {        for (int i = 0; i < DataSize; i++) {            // P 操作-1，仓库有可消费的产品，则消费1个            usedSpace.acquire ();            qDebug ("Consumer: %d", Buffer[i % BufferSize]);            // V 操作+1，仓库中空闲位置多出1个，就可生产数量+1            freeSpace.release ();            msleep (500);        }    }};int main (int argc, char** argv) {    // QT核心应用程序，不包含ui    QCoreApplication app (argc, argv);    threadProducer producer;    threadConsumer consumer;    producer.start ();    consumer.start ();    producer.wait ();    consumer.wait ();    return app.exec ();}

4 ）条件等待：QWaitCondition ---> 相当于UC中的条件变量
解决生产者消费者问题，使用条件等待(条件变量)更适用。
// 阻塞当前线程，解锁
bool wait(QMutex * lockedMutex);
// 唤醒所有阻塞的线程
void wakeAll( );

《案例》生产者与消费者 - 条件等待(变量)
【生产条件】缓冲区不满则生产，否则等待；
QWaitCondition bufferIsNotFull;
【消费条件】缓冲区不空则消费，否则等待；
QWaitCondition bufferIsNotEmpty;

/** 代码演示 - 条件等待(变量)实现 **/

#include <QCoreApplication>#include <QWaitCondition>#include <QMutex>#include <QThread>const int DataSize = 10; // 生产的产品总量const int BufferSize = 5; // 仓库的大小int buffer[BufferSize]; // 仓库// 生产条件：仓库不满则生产QWaitCondition bufferIsNotFull;// 消费条件：仓库不空则消费QWaitCondition bufferIsNotEmpty;// 互斥锁QMutex mutex;// 记录当前仓库的产品数量int usedSpace = 0;// 生产者线程类class threadProducer : public QThread {public:    void run (void) {        for (int i = 0; i < DataSize; i++) {            mutex.lock ();            while (usedSpace == BufferSize) {                // 仓库满，则生产者阻塞等待                bufferIsNotFull.wait (&mutex);            }            // 仓库不满，开始生产++            buffer[i % BufferSize] = i + 1;            qDebug ("Producer: %d", buffer[i % BufferSize]);            ++usedSpace; // 记录产品个数 + 1            // 唤醒消费者线程，让消费这可以开始消费产品            bufferIsNotEmpty.wakeAll ();            mutex.unlock ();            msleep (300);        }    }};// 消费者线程类class threadConsumer : public QThread {public:    void run (void) {        for (int i = 0; i < DataSize; i++) {            mutex.lock ();            while (usedSpace == 0) {                // 仓库为空，则消费者阻塞等待                bufferIsNotEmpty.wait (&mutex);            }            // 仓库不空，开始消费--            qDebug ("Consumer: %d", buffer[i % BufferSize]);            --usedSpace;            // 唤醒生产者线程，让生产者可以开始生产产品            bufferIsNotFull.wakeAll ();            mutex.unlock ();            msleep (700);        }    }};int main (int argc, char** argv) {    QCoreApplication app (argc, argv);    threadConsumer consumer;    threadProducer producer;    producer.start ();    consumer.start ();    producer.wait ();    consumer.wait ();    return app.exec ();}

<tips>
mkdir 目录
cd 目录
touch main.cpp
qmake -project
qtcreator & // 在QT中打开 open project，找到目录

0 0