Qt--多線程間的互斥

一.多線程間的互斥

臨界資源--每次只允許一個(gè)線程進(jìn)行訪問(wèn)的資源
線程間的互斥--多個(gè)線程在同一個(gè)時(shí)刻需要訪問(wèn)臨界資源
QMute類(lèi)是一把線程鎖，保證線程間的互斥--利用線程鎖能夠保證臨界資源的安全性
QMutex中的關(guān)鍵成員函數(shù)
void lock()--當(dāng)鎖空閑時(shí)，獲取鎖并繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)鎖被獲取時(shí)，阻塞并等待釋放
void unlock()--釋放鎖(同一把鎖的獲取和釋放必須在同一線程中成對(duì)出現(xiàn) )
A.生產(chǎn)消費(fèi)者問(wèn)題
1.有n個(gè)生成者同時(shí)制造產(chǎn)品，并把產(chǎn)品放入倉(cāng)庫(kù)中
2.有m個(gè)消費(fèi)者同時(shí)需要從倉(cāng)庫(kù)中取出產(chǎn)品
所定的規(guī)則是--當(dāng)倉(cāng)庫(kù)未滿(mǎn)，任意生產(chǎn)者可以存入產(chǎn)品，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)未空，任意消費(fèi)者可以取出產(chǎn)品
代碼示例

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QMutex>
#include <QDebug>

static QMutex g_mutex;//線程鎖
static QString g_store;

class Producer : public QThread
{
protected:
    void run()
    {
        int count = 0;

        while(true)
        {
            g_mutex.lock();

            g_store.append(QString::number((count++) % 10));

            qDebug() << objectName() << " : " + g_store;

            g_mutex.unlock();

            msleep(1);
        }
    }
};

class Customer : public QThread
{
protected:
    void run()
    {
        while( true )
        {
            g_mutex.lock();

            if( g_store != "" )
            {
                g_store.remove(0, 1);

                qDebug() << objectName() << " : " + g_store;
            }

            g_mutex.unlock();

            msleep(1);
        }
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Producer p;
    Customer c;

    p.setObjectName("Producer");
    c.setObjectName("Customer");

    p.start();
    c.start();

    return a.exec();
}

運(yùn)行的結(jié)果

B.線程的死鎖概念--線程間相互等待臨界資源而造成彼此無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行
發(fā)生死鎖的條件
1.系統(tǒng)中存在多個(gè)臨界資源且臨界資源不可搶占
2.線程需要多個(gè)臨界資源才能繼續(xù)執(zhí)行

死鎖的避免
1.對(duì)所有的臨界資源都分配一個(gè)唯一的序號(hào)
2.對(duì)應(yīng)的線程鎖也分配同樣的序號(hào)
3.系統(tǒng)中的每個(gè)線程按照嚴(yán)格遞增的次序請(qǐng)求資源
信號(hào)量的概念
1.信號(hào)量是特殊的線程鎖
2.信號(hào)量允許N個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)臨界資源
3.Qt支持信號(hào)量

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QSemaphore>
#include <Qdebug>

const int SIZE = 5;
unsigned char g_buff[SIZE] = {0};
QSemaphore g_sem_free(SIZE);
QSemaphore g_sem_used(0);

class Producer : public QThread
{
protected:
    void run()
    {
        while( true )
        {
            int value = qrand() % 256;

            g_sem_free.acquire();

            for(int i=0; i<SIZE; i++)
            {
                if( !g_buff[i] )
                {
                    g_buff[i] = value;

                    qDebug() << objectName() << " generate: {" << i << ", " << value << "}";

                    break;
                }
            }

            g_sem_used.release();

            sleep(2);
        }
    }
};

class Customer : public QThread
{
protected:
    void run()
    {
        while( true )
        {
            g_sem_used.acquire();

            for(int i=0; i<SIZE; i++)
            {
                if( g_buff[i] )
                {
                    int value = g_buff[i];

                    g_buff[i] = 0;

                    qDebug() << objectName() << " consume: {" << i << ", " << value << "}";

                    break;
                }
            }

            g_sem_free.release();

            sleep(1);
        }
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Producer p1;
    Producer p2;
    Producer p3;

    p1.setObjectName("p1");
    p2.setObjectName("p2");
    p3.setObjectName("p3");

    Customer c1;
    Customer c2;

    c1.setObjectName("c1");
    c2.setObjectName("c2");

    p1.start();
    p2.start();
    p3.start();

    c1.start();
    c2.start();

    return a.exec();
}

運(yùn)行結(jié)果圖

二.信號(hào)與槽的連接方式

深入信號(hào)與槽的連接方式

bool connect(const QObject sender, const char signal, const QObject receiver, const char method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)信號(hào)與槽的連接方式?jīng)Q定槽函數(shù)調(diào)用時(shí)候的相關(guān)行為
需要注意的是--每一個(gè)線程都有自己的事件隊(duì)列，線程通過(guò)事件隊(duì)列接收信號(hào)，信號(hào)在事件循環(huán)中被處理

1.Qt::DirectConnection--立即調(diào)用--直接在發(fā)送信號(hào)的線程中調(diào)用槽函數(shù)，等價(jià)于槽函數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)用

2.Qt::QueuedConnection--異步調(diào)用--信號(hào)發(fā)送至目標(biāo)線程的事件隊(duì)列，由目標(biāo)線程處理；當(dāng)前線程繼續(xù)向下執(zhí)行

3.Qt::BlockingQueuedConnection--同步調(diào)用--信號(hào)發(fā)送至目標(biāo)線程的事件隊(duì)列，由目標(biāo)線程處理；當(dāng)前線程等待槽函數(shù)返回，之后繼續(xù)向下執(zhí)行

4.Qt::AutoConnection--默認(rèn)連接

AutoConnection是connect函數(shù)第五個(gè)參數(shù)的默認(rèn)值，也是工程最常用的連接方式
5.Qt::UniqueConnection--單一連接--功能與AutoConnection相同，自動(dòng)確定連接類(lèi)型，同一個(gè)信號(hào)與同一個(gè)槽函數(shù)只有一個(gè)連接