Qt同步线程

最新推荐文章于 2025-02-28 00:15:00 发布

不死奇迹

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分类专栏： Qt

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_28107929/article/details/114933117

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本文介绍了Qt中用于线程同步的几个关键类，包括QMutex、QMutexLocker、QReadWriteLock及其用法。QMutex提供了锁住和解锁互斥量的方法，QMutexLocker简化了互斥量的管理，QReadWriteLock支持多个读线程并发访问资源，而QSemaphore则提供了计数信号量的功能。通过这些工具，开发者可以有效地避免多线程环境下数据的不一致性问题。

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Qt同步线程

我们知道，多线程有的时候是很有用的，但是在访问一些公共的资源或者数据时，需要进行同步，否则会使数据遭到破坏或者获取的值不正确。Qt提供了一些类来实现线程的同步，如QMutex，QMutexLocker，QReadWriteLock，QReadLocker，QWriteLocker，QSemaphore和QWaitCondition。下面我们分别来看它们的用法：

QMutex

首先，简单的了解一下QMutex提供的函数。

构造函数：QMutex ( RecursionMode mode = NonRecursive )。

需要注意的是构造函数的参数，RecursionMode 递归模式。枚举类型RecursionMode 有两个值：

QMutex::Recursive，在这个模式下，一个线程可以多次锁同一个互斥量。需要注意的是，调用lock()多少次锁，就必须相应的调用unlock()一样次数解锁。

QMutex::NonRecursive(默认)，在这个模式下，一个线程只能锁互斥量一次。

void QMutex::lock ()

该函数用来锁住一个互斥量。如果另外的线程已经锁住了互斥量，函数将被阻塞等待另外的线程解锁互斥量。

如果是一个可递归的互斥量，则可以从同一个线程多次调用这个函数，如果是非递归的互斥量，多次调用这个函数将会引发死锁。我们来看看源码是怎么实现的。

复制代码

void QMutex::lock()

{
   

　　QMutexPrivate *d = static_cast<QMutexPrivate*>(this->d);

　　Qt::HANDLE self;

　　if(d->recursive) {
   

　　　　self = QThread::currentThreadId();

　　　　if(d->owner == self) {
   

　　　　++d->count;             //同一个线程多次lock时，仅仅自增count

　　　　//当然递归次数太多也会导致栈溢出

　　　　Q_ASSERT_X(d->count != 0, "QMutex::lock", "Overflowin recursion counter");

　　　　return;

　　}

　　bool isLocked = d->contenders.testAndSetAcquire(0, 1);

　　if(!isLocked) {
   

　　　　// didn'tget the lock, wait for it

　　　　isLocked = d->wait();

　　　　Q_ASSERT_X(isLocked, "QMutex::lock",

　　　　"Internalerror, infinite wait has timed out.");

　　}

　　d->owner = self;          //递归模式时，owner记录拥有互斥量的线程

　　++d->count;             //记录lock的次数

　　Q_ASSERT_X(d->count != 0, "QMutex::lock", "Overflowin recursion counter");

　　return;

}

//非递归模式时，

　　bool isLocked = d->contenders.testAndSetAcquire(0, 1);   //尝试加锁

　　if(!isLocked) {
   

　　　　lockInternal();  //加锁失败则在lockInternal()中一直等到别的线程解锁。

　　}

}

看看lockInternal的实现

void QMutex::lockInternal()

{
   

。。。

do {
   

。。。。//其他代码太复杂，感觉最重要的就是这个while循环了，

//一直循环检测，试图加锁。这我们就好理解，非递归模式的//互斥量，不要在同一个线程里，多次调用lock了。因为第二次调用的时候会在

//这里死循环了

} while(d->contenders != 0 || !d->contenders.testAndSetAcquire(0, 1));

。。。。。。。

}

复制代码

bool QMutex::tryLock ()

该函数试图锁一个互斥量，如果成功则返回true。如果另外的线程已经锁住了互斥量，函数直接返回false。

bool QMutex::tryLock ( int timeout )

该函数跟上面的trylock()相似。不同的是，如果互斥量在别的线程锁住的情况下，函数会等待timeout 毫秒。需要注意的是，如果传入的timeout 为负数，函数将无限期等待，跟调用lock()一样的效果。这个函数跟上面的差不多，所以只看该函数的源码实现就好了。

复制代码

bool QMutex::tryLock(inttimeout)

{
   

    QMutexPrivate *d = static_cast<QMutexPrivate*>(this->d);

    Qt::HANDLE self;

    if(d->recursive) {
   

        self = QThread::currentThreadId();

        if(d->owner == self) {
   

        　　++d->count;

       　　 Q_ASSERT_X(d->count != 0, "QMutex::tryLock", "Overflow in recursion counter");

    　　　　return true;

　　　　}

    boolisLocked = d->contenders.testAndSetAcquire(0, 1);

    if(!isLocked) {
   

        // didn'tget the lock, wait for it

        isLocked = d->wait(timeout);    //尝试加锁失败则等待

        if(!isLocked)

        return false;

    }

    d->owner = self;

    ++d->count;

    Q_ASSERT_X(d->count != 0, "QMutex::tryLock", "Overflow in recursion counter");

    return true;

}

//尝试加锁失败，(d->contenders.testAndSetAcquire(0,1)返回false，所以继续执行d->wait(timeout)；

return (d->contenders<

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