qt-同步线程

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我是靠谱客的博主正直大地，最近开发中收集的这篇文章主要介绍qt-同步线程，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

同步线程概述：

Qt中的QMutex、QReadWriteLock、QSemaphore和QWaitCondition类提供了同步线程的方法。虽然使用线程的思想是多个线程可以尽可能地并发执行，但是总有一些时刻，一些线程必须停止来等待其他线程。例如，如果两个线程尝试同时访问相同的全局变量，则结果通常是不确定的。

QMutex
QMutex提供了一个互斥锁(mutex),在任何时间至多有一个线程可以获得mutex。如果一个线程尝试获得mutex，而此时mutex已经被锁住了，则这个线程将会睡眠，直到现在获得mutex的线程对mutex进行解锁为止。互斥锁经常用于对共享数据的访问进行保护。（例如，可以同时被多个线程访问的数据）
QReadWriteLock
QReadWriteLock即读-写锁，与QMutex很相似，只不过它将对共享数据的访问区分为“读”访问和“写”访问，允许多个线程同时对数据进行“读”访问。在可能的情况下使用QReadWriteLock代替QMutex，可以提高多线程程序的并发速度。
QSemaphore
QSemaphore即信号量，是QMutex的一般化，它用来保护一定数量的相同的资源，而互斥锁mutex只能保护一个资源。QSemaphore有个经典的例子，即生产者消费者，后面将会以此例子进行演示同步线程的效果。
QWaitCondition
QWaitCondition即条件变量，允许一个线程在一些条件满足时唤醒其他的线程。一个或多个线程可以被阻塞来等待一个QWaitCondition，从而设置一个用于wakeOne()或者wakeAll()的条件。使用wakeOne()可以唤醒一个随机选取的等待线程，而使用wakeAll()可以唤醒所有正在等待的线程。
生产者消费者示例（采取信号量）
演示代码：

//MyThread.h --- Producer and Consumer Thread 
#include <QtCore>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <QDebug>

#include <QThread>

//生产者线程
class Producer : public QThread
{
   Q_OBJECT
public:
   explicit Producer(QObject *parent = nullptr);
protected:
   void run(); //重写run方法
};

//消费者线程
class Consumer : public QThread
{
   Q_OBJECT
public:
   explicit Consumer(QObject *parent = nullptr);
protected:
   void run();
};

//MyThread.cpp
#include "producer.h"

//下面是全局变量，给生产者和消费者共同访问
const int DataSize = 10;  //生产者总的生产数
const int BufferSize = 5; //缓冲区的大小
char buffer[BufferSize];
QSemaphore freeBytes(BufferSize); //空闲区域信号量
QSemaphore usedBytes; //已使用区域的信号量


Producer::Producer(QObject *parent)
    : QThread{parent}
{
}

void Producer::run()
{
    for(int i= 0; i<DataSize; ++i){
        freeBytes.acquire(); //获取一个空闲区域的资源
        buffer[i%BufferSize] = "ACGT"[(int) rand()%4]; //随机返回ACGT中的任何一个字符
        qDebug() << QString("producer: %1").arg(buffer[i%BufferSize]);
        usedBytes.release(); //释放一个使用区域的资源
//        QThread::msleep(500);
    }
}

Consumer::Consumer(QObject *parent)
    : QThread{parent}
{
}

void Consumer::run()
{
   for(int i = 0; i<DataSize; ++i){
       usedBytes.acquire(); //获取一个使用区域的资源
       qDebug() << QString("consumer: %1").arg(buffer[i%BufferSize]);
       freeBytes.release(); //释放一个空闲区域的资源
   }
}

//main.cpp
#include <QCoreApplication>
#include "producer.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    Producer producer;
    Consumer consumer;
    producer.start();//开启生产者线程
    consumer.start();//开启消费者线程
    producer.wait();
    consumer.wait();
    return a.exec();
}