qt 线程互相排斥有几种方式

在Qt中实现线程互斥主要有以下几种方式，每种方式适用于不同的场景：

1. 互斥锁（QMutex）

• 核心机制：通过QMutex类提供互斥访问控制，确保同一时间仅一个线程访问共享资源。
• 使用方法：

  QMutex mutex;
  mutex.lock();  // 手动加锁
  // 访问共享资源
  mutex.unlock(); // 手动解锁

• 增强工具：QMutexLocker（RAII封装）
  • 优势：自动管理锁的获取与释放，避免死锁。

  QMutex mutex;
  {
      QMutexLocker locker(&mutex); // 构造时加锁，析构时自动解锁
      // 访问共享资源
  } // 此处自动解锁

2. 读写锁（QReadWriteLock）

• 适用场景：读多写少场景，允许多线程并发读，但写操作独占。
• 实现方式：
  • 读锁：QReadLocker
  • 写锁：QWriteLocker

  QMutex mutex;
  {
      QMutexLocker locker(&mutex); // 构造时加锁，析构时自动解锁
      // 访问共享资源
  } // 此处自动解锁

3. 信号量（QSemaphore）

• 用途：控制并发访问资源的线程数量（如生产者-消费者模型）。
• 示例：限制同时访问资源的线程数为2

  QMutex mutex;
  {
      QMutexLocker locker(&mutex); // 构造时加锁，析构时自动解锁
      // 访问共享资源
  } // 此处自动解锁

4. 条件变量（QWaitCondition）

• 作用：线程间同步，实现“等待-通知”机制。
• 典型模式：

  QMutex mutex;
  QWaitCondition condition;
  // 等待线程
  mutex.lock();
  while (!conditionMet) {
      condition.wait(&mutex); // 释放锁并等待，唤醒后重新获取锁
  }
  mutex.unlock();
  // 通知线程
  mutex.lock();
  conditionMet = true;
  condition.wakeAll(); // 唤醒所有等待线程
  mutex.unlock();

5. 信号槽机制（线程安全队列）

• 默认行为：跨线程信号自动通过事件队列传递（QueuedConnection），确保槽函数在目标线程执行。
• 优势：无需手动加锁，天然线程安全。

  // 发射信号（自动加入接收者线程队列）
  emit dataReady(sharedData);
  // 槽函数在接收者线程执行
  void Receiver::handleData(const Data& data) { /* 安全访问 */ }

6. 其他辅助方法

• QThread::wait()：等待线程结束，用于简单同步。
• QMetaObject::invokeMethod()：跨线程调用方法，支持同步/异步。

  // 异步调用（默认）
  QMetaObject::invokeMethod(obj, "methodName", Qt::QueuedConnection);
  // 同步调用（阻塞当前线程）
  QMetaObject::invokeMethod(obj, "methodName", Qt::BlockingQueuedConnection);

选择策略

方式	适用场景	性能	复杂度
QMutex	简单互斥访问	高	低
QReadWriteLock	读多写少的共享数据	中	中
QSemaphore	资源池或生产者-消费者模型	中	中
QWaitCondition	复杂条件同步（如任务队列）	低	高
信号槽	跨线程通信或事件驱动	高	低

最佳实践：优先使用信号槽或QMutexLocker简化代码，复杂场景结合条件变量与信号量。避免嵌套锁和死锁风险，确保所有锁操作成对出现。