Qt多线程之QMutex

QMutex类提供的是线程之间的访问顺序化。

QMutex的目的是保护一个对象、数据结构或者代码段,所以同一时间只有一个线程可以访问它。(在Java术语中,它和同步关键字“synchronized”很相似),(在Objective-C术语中,它和同步关键字“dispatch_sync”很相似)。例如,这里有一个方法打印给用户两条消息:

void someMethod()
{
   qDebug("Hello");
   qDebug("World");
}

如果同时在两个线程中调用这个方法,结果的顺序将是:

  Hello
  Hello
  World
  World

如果你使用了一个互斥量:

QMutex mutex;

void someMethod()
{
   mutex.lock();
   qDebug("Hello");
   qDebug("World");
   mutex.unlock();

}

用Java的术语,这段代码应该是:

void someMethod()
{
   synchronized {
   qDebug("Hello");
   qDebug("World");
   }
}

用Objective-C的术语,这段代码应该是:

 // 串行队列+同步任务
- (void)serialSyn{
    dispatch_queue_t queue =dispatch_queue_create("serial",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"hello");
        NSLog(@"word");

    });
    });

然后同一时间只有一个线程可以运行someMethod并且消息的顺序也一直是正确的。当然,这只是一个很简单的例子,但是它适用于任何需要按特定频率发生的情况。

但你在一个线程中调用lock(),其它线程将会在同一地点试图调用lock()来阻塞,知道这个线程调用unlock()之后其它线程才会获得这个锁。lock()的一种非阻塞选择是tryLock()。

实验部分:

情形一:

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <Qthread>
#include <QTextStream>

class MyThreadA : public QThread {
public:
    virtual void run();
};

class MyThreadB: public QThread {
public:
   virtual void run();
};
int number=6;
void MyThreadA::run(){
   number *= 5;
   number /= 4;
}
void MyThreadB::run(){
   number *= 3;
   number /= 2;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
   QCoreApplication app(argc, argv);
   MyThreadA a;
   MyThreadB b;
   a.run();
   b.run();
   a.terminate();
   b.terminate();
   QTextStream out(stdout);
   out<<number;
   return app.exec();

}

上述代码,很简单,写了两个线程,覆盖了QThread的纯虚函数run(),这两个重构的run方法都是对全局变量number的操作,

主函数中顺序调用这两个方法,a.run()执行后number为7,b.run()执行后为10。

情形二:

#include <QtCore/QCoreApplication>

#include <Qthread>

#include <QTextStream>

class MyThreadA : public QThread {

public:

virtual void run();

};

class MyThreadB: public QThread {

public:

virtual void run();

};

int number=6;

void MyThreadA::run(){

number *= 5;

sleep(1);

number /= 4;

}

void MyThreadB::run(){

number *= 3;

sleep(1);

number /= 2;

}

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

{

QCoreApplication app(argc, argv);

MyThreadA a;

MyThreadB b;

a.start();

b.start();

a.wait();

b.wait();

QTextStream out(stdout);

out<<number;

return app.exec();

}

运行结果:

number=11;

利用QThread的方法start()同是开启两个线程,值得注意的是wait()函数,不能等待自己,这个是用来多个线程交互的,所以不能当sleep()用。这个函数是在主线程中被调用的时候阻塞了主线程。如果想在外部让子线程暂停,最好的办法是在子线程中设置一个标志,在主线程中更改这个标志,并在子线程的run函数中判断,通过调用其保护函数sleep()来达到暂停的目的了。

查看源代码,即可有清楚的概念:

bool QThread::wait(unsigned long time)

{

Q_D(QThread);

QMutexLocker locker(&d->mutex);

if (d->id == GetCurrentThreadId()) {

qWarning("QThread::wait: Thread tried to wait on itself"); //当是自身时,直接返回false

return false;

}

if (d->finished || !d->running) //与这个线程对象关联的线程已经结束执行(例如从run函数返回)。如果线程结束返回真值。如果线程还没有开始也返回真值。

return true;

++d->waiters;

locker.mutex()->unlock();



bool ret = false;

switch (WaitForSingleObject(d->handle, time)) { //调用win的对象处理函数

case WAIT_OBJECT_0: //核心对象被激活,等待成功

ret = true;

break;

case WAIT_FAILED:

qErrnoWarning("QThread::wait: Thread wait failure");

break;

case WAIT_ABANDONED:

case WAIT_TIMEOUT:

default:

break;

}

locker.mutex()->lock();

--d->waiters;

if (ret && !d->finished) { //虽然响应成功,但关联对象未结束执行

// thread was terminated by someone else

d->terminated = true;

QThreadPrivate::finish(this, false);

}

if (d->finished && !d->waiters) { //关联对象执行结束,并且等待数为零时,关闭句柄。

CloseHandle(d->handle);

d->handle = 0;

}

return ret;

}


 

情形三:(Mutex 作用)

#include <QtCore/QCoreApplication>

#include <Qthread>

#include <QTextStream>

#include <QMutex>

class MyThreadA : public QThread {

public:

virtual void run();

};

class MyThreadB: public QThread {

public:

virtual void run();

};

QMutex mutex;

int number=6;

void MyThreadA::run(){

mutex.lock();

number *= 5;

sleep(1);

number /= 4;

mutex.unlock();

}

void MyThreadB::run(){

mutex.lock();

number *= 3;

sleep(1);

number /= 2;

mutex.unlock();

}

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

{

QCoreApplication app(argc, argv);

MyThreadA a;

MyThreadB b;

a.start();

b.start();

a.wait();

b.wait();

QTextStream out(stdout);

out<<number;

return app.exec();

}


运行结果:

number=10;

通过实验结果可以看出,QMutex保护了全局变量,同一时间只有一个线程可以访问它。

只得一提的是tryLock()的使用,若以上代码换为mutex.tryLock();那么执行结果可能为11,因为是试图锁定互斥量。如果锁被得到,这个函数返回真。如果另一个进程已经锁定了这个互斥量,这个函数返回假,而不是一直等到这个锁可用为止。

且不能添上sleep()函数,否则提示 "A mutex must be unlocked in the same thread that locked it."的运行错误。

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转载自blog.csdn.net/Aidam_Bo/article/details/81744634