QT线程使用收集示例
關(guān)于多線程問題：
? ? ?Qt和Boost做跨平臺的線程封裝，OpenMP主要做并行計算，讓不精通多線程的人也能高效地利用CPU的計算能力。
個人傾向于用boost.thread,?boost.mpi.
? ? ? 一個openMP的指南網(wǎng)頁：http://www.cnblogs.com/me115/archive/2011/01/25/1944567.html
? ? ? 內(nèi)容非常詳細。
? ? ? ?關(guān)于OpenMP創(chuàng)建線程中的鎖及原子操作性能比較：
? ??? 原文鏈接： ?http://blog.csdn.net/drzhouweiming/article/details/1689853
? ? ? ?一片有關(guān)圖像特征提取的openMp編程：http://www.cnblogs.com/yangyangcv/archive/2012/03/23/2413335.html
（1）：實現(xiàn)QT簡單多線程
? 在qt程序中，我們經(jīng)常會遇到計算密集型操作或者存在大量I/O操作的時候，GUI就會發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象，并且會無法響應.仔細分析一下為什么會出現(xiàn)這種情況：因為GUI是一個主線程，而我們?nèi)绻延嬎忝芗突蛘逫/O操作放到主線程中去執(zhí)行，（換句話說我們采用單一線程方案），那我們只能等待事件執(zhí)行完之后GUI才能進行響應。
??????1. 有種比較簡單的辦法是調(diào)用QApplication::processEvents()，但是屬于治標不治本的方法。這個函數(shù)的作用主要就是處理qt在計算事件中處理某個點懸掛的事件。
????? qt文檔中有句話影響比較深刻：In event you are running a local loop which calls this function continuously, without an event loop, the?DeferredDelete?events will not be processed.
????? 2. 從單一線程的方式改為多線程的方式。
????? qt應用程序中，多線程的操作實現(xiàn)是非常簡單的：只需要子類化QThread，實現(xiàn)他的run()函數(shù)即可。但是多線程如果在單個CPU中運行相對單線程可能會慢點，多個CPU的話其優(yōu)勢會展現(xiàn)出來。下面我就實現(xiàn)一個多線程的簡單案例：
//Thread.h#ifndef THREAD_H #define THREAD_H#include <QThread> #include<QDebug>class Thread : public QThread {Q_OBJECTpublic:Thread(int _type);~Thread();void run(); private:int type; //線程類型1或2};#endif // THREAD_H//Thread.cpp#include "Thread.h" Thread::Thread(int _type) :type(_type) {}Thread::~Thread() { } void Thread::run() {int count=5;while(count>0){qDebug()<<"Thread"<<type; //循環(huán)5次打印類型count--;} }//main.cpp main函數(shù)中調(diào)用#include <QtCore/QCoreApplication> #include "Thread.h"int main(int argc, char *argv[]) {QCoreApplication a(argc, argv);Thread *pThread1=new Thread(1); //線程1pThread1->start();Thread *pThread2=new Thread(2); //線程2pThread2->start();return a.exec(); }兩次運行結(jié)果：
（2）:實現(xiàn)同步QT ftp
? ?原文鏈接：http://mobile.51cto.com/symbian-268682.htm
在Qt中實現(xiàn)QThread線程同步QFtp?，對于QFtp，它是一個用來實現(xiàn)FTP協(xié)議的類，詳情查閱資料。接觸Qt沒有多長時間，但簡單幾個小例子已經(jīng)讓我感受到Qt在C++運用方面的強大。寫了一個小程序，需要在一個單獨的線程中使用QFtp來獲取FTP服務(wù)器上面的文件。FTP是FileZilla。
有兩個問題我比較關(guān)心：
（1）QThread到底如何使用
（2）QFtp是Async（異步）操作，也就是說例如connectToHost這樣的函數(shù)都是立刻返回，當操作完成后QFtp會發(fā)出signal。然而既然我的Ftp操作是在一個單獨的線程，我想寫一個函數(shù)downloadFtpFile() 來完成從connect到login到下載文件等一系列的操作，然后再返回。相當于我需要Sync（同步）的操作，所以需要等待（block）每個Ftp命令的結(jié)果。
在該文章最后有一個推薦的使用QThread的方法。我在這里想補充一點：obj.moveToThread(&thread); 這句話將obj從主線程移動到了thread對象所在的線程。但如果obj的對象里面有其他的變量，那么這些變量是在主線程中生成的。所以如果這些變量中有類變量，不能將obj的this指針作為parent傳給他們。
對于第二個問題，我使用了QSemaphore類來完成我的block和同步操作：在slot函數(shù)里面接收QFtp命令執(zhí)行結(jié)果的signal，釋放信號，同時downloadFtpFile()函數(shù)里在調(diào)用完每一個QFtp異步命令后等待信號。在有點令人失望的是QSemaphore在通過tryAcquire()等待信號的時候是不處理事件event的。但是我需要在等待的時候程序也能觸發(fā)slot，告訴我當前命令的執(zhí)行情況。所以我使用了一個小循環(huán)，里面調(diào)用qApp->processEvents();來讓我的slot函數(shù)被觸發(fā)。下面是代碼例子（只是樣例，并不完全符合C++語法）：
首先是我的下載Ftp文件的函數(shù)：
downloadFtpFile () //該函數(shù)在單獨線程里執(zhí)行 { int m_idFtpOp; // 該變量用來存放每一個QFtp命令I(lǐng)D int nVal; QFtp*pFtp=newQFtp (this); // 生成QFtp工具對象 connect (pFtp,SIGNAL(listInfo(QUrlInfo)),this,SLOT(slotFtpListInfo(QUrlInfo))); // 我們需要listinfo，因為我們需要下載ftp所有當前目錄文件 connect (pFtp,SIGNAL(commandFinished(int,bool)),this,SLOT(slotFtpCmdFinished(int,bool))); // 每個QFtp命令完成之后，會發(fā)出commandFinished信號，我們在槽函數(shù)中處理該信號 m_idFtpOp = pFtp->connectToHost (<FTP地址>, 21); // 連接到遠程FTP Server bRet=false; nVal=100; while (bRet == false) // 使用nVal變量來做一個10000ms（10s）的超時 { nVal--; if (nVal == 0) break; qApp->processEvents(); // 這里每100ms處理一次event，使slot函數(shù)能夠被調(diào)用 bRet=m_SemOp.tryAcquire (1,100); // 等待信號100ms } if (!bRet || m_bFtpOpError) // 如果超時，或者slot函數(shù)中將m_bFtpOpError置成true，則關(guān)閉Ftp，返回錯誤 { pFtp->abort(); pFtp->deleteLater(); return ERRCODE_FCC_FTP_CONN_TIMEOUT; } }
下面是槽函數(shù)
以上的代碼只演示了對QFtp第一個命令connectToHost的等待過程。下面的login，list，get等操作都使用這個方法。
注意：在此例中，QFtp是在當前線程生成的，所以信號listInfo(QUrlInfo)的connect方式是direct連接。如果QFtp是在另一個線程生成（比如說是在函數(shù)downloadFtpFile所在類的構(gòu)造函數(shù)中），那么第一：不能將this指針作為parent傳給QFtp對象，第二：需要使用qRegisterMetaType<QUrlInfo>("QUrlInfo");來注冊QUrlInfo類，因為信號發(fā)射與接收在不通的線程中，信號使用queued的方式。如果不注冊QURlInfo類，會在運行時動態(tài)報告錯誤。
總結(jié)：本文介紹的是在Qt中如何實現(xiàn)QThread線程同步QFtp ，看過本文之后，如果對于QThread不了解的話，那么請參考Qt中QThread使用方法這篇文章。使用本文介紹的方法，可以在獨立的線程中用同步的方式使用QFtp。在某些場合，尤其是采用應答機制的系統(tǒng)中，這樣的實現(xiàn)可以很大程度上簡化程序流程。
（3）：淺談QT多線程
原文鏈接:http://mobile.51cto.com/symbian-268343.htm
Qt?作為一種基于 C++ 的跨平臺 GUI 系統(tǒng)，能夠提供給用戶構(gòu)造圖形用戶界面的強大功能。為了滿足用戶構(gòu)造復雜圖形界面系統(tǒng)的需求，Qt?提供了豐富的多線程編程支持。從 2.2 版本開始，Qt?主要從下面三個方面對多線程編程提供支持：一、構(gòu)造了一些基本的與平臺無關(guān)的線程類；二、提交用戶自定義事件的 Thread-safe 方式；三、多種線程間同步機制，如信號量，全局鎖。這些都給用戶提供了極大的方便。不過，在某些情況下，使用定時器機制能夠比利用 Qt 本身的多線程機制更方便地實現(xiàn)所需要的功能，同時也避免了不安全的現(xiàn)象發(fā)生。本文不僅對Qt?中的多線程支持機制進行了討論，還著重探討了利用定時器機制模擬多線程編程的方法。
1、系統(tǒng)對多線程編程的支持
不同的平臺對Qt 的多線程支持方式是不同的。當用戶在 Windows 操作系統(tǒng)上安裝 Qt 系統(tǒng)時，線程支持是編譯器的一個選項，在 Qt 的 mkfiles 子目錄中包括了不同種類編譯器的編譯文件，其中帶有 -mt 后綴的文件才是支持多線程的。
而在 Unix 操作系統(tǒng)中，線程的支持是通過在運行 configure 腳本文件時添加 -thread 選項加入的。安裝過程將創(chuàng)建一個獨立的庫，即 libqt-mt，因此要支持多線程編程時，必須與該庫鏈接（鏈接選項為-lqt-mt），而不是與通常的 Qt 庫（-lqt）鏈接。
另外，無論是何種平臺，在增加線程支持時都需要定義宏 QT_THREAD_SUPPORT（即增加編譯選項-DQT_THREAD_SUPPORT）。在 Windows 操作系統(tǒng)中，這一點通常是在 qconfig.h 文件中增加一個選項來實現(xiàn)的。而在 Unix 系統(tǒng)中通常添加在有關(guān)的 Makefile 文件中。
2、Qt中的線程類
在 Qt 系統(tǒng)中與線程相關(guān)的最重要的類當然是 QThread 類，該類提供了創(chuàng)建一個新線程以及控制線程運行的各種方法。線程是通過 QThread::run() 重載函數(shù)開始執(zhí)行的，這一點很象 Java 語言中的線程類。在 Qt 系統(tǒng)中，始終運行著一個GUI 主事件線程，這個主線程從窗口系統(tǒng)中獲取事件，并將它們分發(fā)到各個組件去處理。在 QThread 類中還有一種從非主事件線程中將事件提交給一個對象的方法，也就是 QThread::postEvent()方法，該方法提供了 Qt 中的一種 Thread-safe 的事件提交過程。提交的事件被放進一個隊列中，然后 GUI 主事件線程被喚醒并將此事件發(fā)給相應的對象，這個過程與一般的窗口系統(tǒng)事件處理過程是一樣的。值得注意的是，當事件處理過程被調(diào)用時，是在主事件線程中被 調(diào)用的，而不是在調(diào)用QThread::postEvent 方法的線程中被調(diào)用。比如用戶可以從一個線程中迫使另一個線程重畫指定區(qū)域：
然而，只有一個線程類是不夠的，為編寫出支持多線程的程序，還需要實現(xiàn)兩個不同的線程對共有數(shù)據(jù)的互斥訪問，因此 Qt 還提供了 QMutex 類，一個線程在訪問臨界數(shù)據(jù)時，需要加鎖，此時其他線程是無法對該臨界數(shù)據(jù)同時加鎖的，直到前一個線程釋放該臨界數(shù)據(jù)。通過這種方式才能實現(xiàn)對臨界數(shù)據(jù)的 原子操作。
除此之外，還需要一些機制使得處于等待狀態(tài)的線程在特定情況下被喚醒。QWaitCondition 類就提供了這種功能。當發(fā)生特定事件時，QWaitCondition 將喚醒等待該事件的所有線程或者喚醒任意一個被選中的線程。
3、用戶自定義事件在多線程編程中的應用
在 Qt 系統(tǒng)中，定義了很多種類的事件，如定時器事件、鼠標移動事件、鍵盤事件、窗口控件事件等。通常，事件都來自底層的窗口系統(tǒng)，Qt 的主事件循環(huán)函數(shù)從系統(tǒng)的事件隊列中獲取這些事件，并將它們轉(zhuǎn)換為 QEvent，然后傳給相應的 QObjects 對象。
除此之外，為了滿足用戶的需求，Qt 系統(tǒng)還提供了一個 QCustomEvent 類，用于用戶自定義事件，這些自定義事件可以利用 QThread::postEvent() 或者QApplication::postEvent() 被發(fā)給各種控件或其他 QObject 實例，而 QWidget 類的子類可以通過 QWidget::customEvent() 事件處理函數(shù)方便地接收到這些自定義的事件。需要注意的是：QCustomEvent 對象在創(chuàng)建時都帶有一個類型標識 id 以定義事件類型，為了避免與 Qt 系統(tǒng)定義的事件類型沖突，該 id 值應該大于枚舉類型 QEvent::Type 中給出的 "User" 值。
在下面的例子中，顯示了多線程編程中如何利用用戶自定義事件類。
UserEvent類是用戶自定義的事件類，其事件標識為346798，顯然不會與系統(tǒng)定義的事件類型沖突。
UserThread類是由QThread類繼承而來的子類，在該類中除了定義有關(guān)的變量和線程控制函數(shù)外，最主要的是定義線程的啟動 函數(shù)UserThread::run()，在該函數(shù)中創(chuàng)建了一個用戶自定義事件UserEvent，并利用QThread類的postEvent函數(shù)提交 該事件給相應的接收對象。??????
UserWidget類是用戶定義的用于接收自定義事件的QWidget類的子類，該類利用slotGo()函數(shù)創(chuàng)建了一個新的線程 recv（UserThread類），當收到相應的自定義事件（即id為346798）時，利用customEvent函數(shù)對事件進行處理。
在這個例子中，UserWidget對象中創(chuàng)建了新的線程UserThread，用戶可以利用這個線程實現(xiàn)一些周期性的處理（如接收底 層發(fā)來的消息等），一旦滿足特定條件就提交一個用戶自定義的事件，當UserWidget對象收到該事件時，可以按需求做出相應的處理，而一般情況 下，UserWidget對象可以正常地執(zhí)行某些例行處理，而完全不受底層消息的影響。
4、利用定時器機制實現(xiàn)多線程編程
為了避免Qt系統(tǒng)中多線程編程帶來的問題，還可以使用系統(tǒng)中提供的定時器機制來實現(xiàn)類似的功能。定時器機制將并發(fā)的事件串行 化，簡化了對并發(fā)事件的處理，從而避免了thread-safe方面問題的出現(xiàn)。
在下面的例子中，同時有若干個對象需要接收底層發(fā)來的消息（可以通過Socket、FIFO等進程間通信機制），而消息是隨機收到的， 需要有一個GUI主線程專門負責接收消息。當收到消息時主線程初始化相應對象使之開始處理，同時返回，這樣主線程就可以始終更新界面顯示并接收外界發(fā)來的 消息，達到同時對多個對象的控制；另一方面，各個對象在處理完消息后需要通知GUI主線程。對于這個問題，可以利用第3節(jié)中的用戶自定義事件的方法，在主 線程中安裝一個事件過濾器，來捕捉從各個對象中發(fā)來的自定義事件，然后發(fā)出信號調(diào)用主線程中的一個槽函數(shù)。
另外，也可以利用Qt中的定時器機制實現(xiàn)類似的功能，而又不必擔心Thread-safe問題。下面就是有關(guān)的代碼部分：
在用戶定義的Server類中創(chuàng)建和啟動了定時器，并利用connect函數(shù)將定時器超時與讀取設(shè)備文件數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)：
slotReadFile函數(shù)負責在定時器超時時，從文件中讀取數(shù)據(jù)，然后重新啟動定時器：
在該程序中，利用了類似輪循的方式定時對用戶指定的設(shè)備文件進行讀取，根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)內(nèi)容將信息發(fā)送到各個相應的對象。用戶可以在自己 的GUI主線程中創(chuàng)建一個Server類，幫助實現(xiàn)底層的消息接收過程，而本身仍然可以處理諸如界面顯示的問題。當各個對象完成處理后，通過重新啟動定時 器繼續(xù)進行周期性讀取底層設(shè)備文件的過程。當然，這種方法適合于各對象對事件的處理時間較短，而底層設(shè)備發(fā)來消息的頻率又相對較慢的情況。在這種情況下， 上述方法完全可以滿足用戶的需求，而又避免了處理一些與線程并發(fā)有關(guān)的復雜問題。
當然，利用定時器機制實現(xiàn)多線程編程在某些方面具有一定的局限性，有關(guān)到底如何實現(xiàn)多線程編程，如何編寫出效率更高的代碼，還有待于開 發(fā)者進一步研究和探討。
（4）：示例解析QT線程同步
Qt?線程同步實例介紹是本文介紹的內(nèi)容，在Qt中使用線程，沒有Mfc中那么繁瑣，它提供了QThread線程類，提供了創(chuàng)建一個新的方法。線程通過重載QThread::run()函數(shù)來完成其操作的，這一點與Java中的線程類相似。 實現(xiàn)一個簡單的繼承自QThread的用戶線程類，代碼如下。 1.?????????? class?Thread?:?public?QThread? ? 2.?????????? { ? 3.?????????? public: ? 4.?????????? ????Thread(); ? 5.?????????? ????void?stop(); ? 6.?????????? protected: ? 7.?????????? ????virtual?void?run(); ? 8.?????????? private: ? 9.?????????? ????bool?m_stop; ? 10.?????? }; ? 11.?????? Thread::Thread() ? 12.?????? { ? 13.?????? ????m_stop?=?false; ? 14.?????? } ? 15.?????? void?Thread::stop() ? 16.?????? { ? 17.?????? ????m_stop?=?true; ? 18.?????? } ? 19.?????? void?Thread::run() ? 20.?????? { ? 21.?????? ????while?(!m_stop) ? 22.?????? ????{ ? 23.?????? ????????sleep(1); ? 24.?????? ????????qDebug("vic.MINg!"); ? 25.?????? ????} ? 26.?????? ????qDebug("end!"); ? 27.?????? }? 在以上的示例中可以看出，線程的編寫并不難！ 啟動線程的時候可以，調(diào)用函數(shù)QThread::start()，開始Thread線程對象。 停止線程的時候可以，調(diào)用函數(shù)QThread::terminate()，但是terminate()函數(shù)并不會立刻終止線程，該線程何時終止取決于操作系統(tǒng)的調(diào)度策略。需要注意的是，terminate()函數(shù)過于毒辣，它可能在線程執(zhí)行的任意一步終止執(zhí)行，從而產(chǎn)生不可預知的后果(如修改某個重要數(shù)據(jù)時)，另外，它也沒有給線程任何清理現(xiàn)場的機會(如釋放內(nèi)存和鎖等)。 因此，停止線程可以，如上代碼所示，手寫函數(shù)stop()，使其線程柔和的退出。 線程停止后，應調(diào)用QThread::wait()函數(shù)，它使的線程阻塞等待直到退出或超時。 貌似在Unix或Linux下編譯多線程應用程序還必須在.pro文件中加入如下一行,它告訴qmake使用Qt庫中的線程版本。Windows上，Qt庫默認就是線程的。 CONFIG += thread 介紹完了線程的創(chuàng)建，接下來走入正題了，多線程應用程序的一個最普通的需求就是同步幾個線程。Qt提供了以下幾個類來完成這一點：QMutex、QMutexLocker、QSemphore、QWaitCondition。 當然可能還包含QReadWriteLocker、QReadLocker、QWriteLocker，但線程同步是應用很少，這里只做簡單的講解！ QMutex、QMutexLocker QMutex類提供了一個保護一段臨界區(qū)代碼的方法，他每次只允許一個線程訪問這段臨界區(qū)代碼。QMutex::lock()函數(shù)用來鎖住互斥量，如果互斥量處于解鎖狀態(tài)，當前線程就會立即抓住并鎖定它；否則當前線程就會被阻塞，直到持有這個互斥量的線程對其解鎖。線程調(diào)用lock()函數(shù)后就會持有這個互斥量直到調(diào)用unlock()操作為止。QMutex還提供了一個tryLock()函數(shù)，如果互斥量已被鎖定，就立即返回。 現(xiàn)在使用QMutex保護上面的線程類的m_stop布爾變量，雖然沒啥用，但這里的目的只是為了演示下QMutex的用法~~ 1.?????????? //thread.h頭文件，添加互斥量對象? 2.?????????? private: ? 3.?????????? ????... ? 4.?????????? ????QMutex?mutex; ? 5.?????????? }; ? 6.?????????? void?Thread::run() ? 7.?????????? { ? 8.?????????? ????forever?{ ? 9.?????????? ????????mutex.lock(); ? 10.?????? ????????if?(m_stop)?{ ? 11.?????? ????????????m_stop?=?false; ? 12.?????? ????????????mutex.unlock(); ? 13.?????? ????????????break; ? 14.?????? ????????} ? 15.?????? ????????mutex.unlock(); ? 16.?????? ????????qDebug("vic.MINg!"); ? 17.?????? ????} ? 18.?????? ????qDebug("end!"); ? 19.?????? } ? 20.?????? void?Thread::stop() ? 21.?????? { ? 22.?????? ????mutex.lock(); ? 23.?????? ????m_stop?=?true; ? 24.?????? ????mutex.unlock(); ? 25.?????? }? 在這里QMutex能夠完全完成互斥操作，但是有些情況下QMutex類是無法某些特定的互斥操作的，下面舉個例子： 這里我們把void stop()函數(shù)，重新定義下，讓他以布爾形式返回，實際也沒有啥用...只為示例的演示效果~~ 1.?????????? bool?Thread::stop() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????m_stop?=?true; ? 4.?????????? ????return?m_stop; ? 5.?????????? }? 現(xiàn)在問題出來了，如果要在stop()函數(shù)中使用mutex進行互斥操作，但unlock()操作寫在那里？unlock()操作卻不得不再return之后，從而導致unlock()操作永遠也無法執(zhí)行... Qt提供了QMutexLocker類何以簡化互斥量的處理，它在構(gòu)造函數(shù)中接受一個QMutex對象作為參數(shù)并將其鎖定，在析構(gòu)函數(shù)中解鎖這個互斥量。 這樣可以像下面這樣重新編寫stop()函數(shù)： 1.?????????? bool?Thread::stop() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????QMutexLocker?locker(&mutex); ? 4.?????????? ????m_stop?=?true; ? 5.?????????? ????return?m_stop; ? 6.?????????? }? QReadWriteLocker、QReadLocker、QWriteLocker 下面是一段對QReadWriteLocker類的對象進行，讀寫鎖的操作，比較簡單，這里也不多做講解了，自己看吧 :) 1.?????????? MyData?data; ? 2.?????????? QReadWriteLock?lock; ? 3.?????????? void?ReaderThread::run() ? 4.?????????? { ? 5.?????????? ????... ? 6.?????????? ????lock.lockForRead(); ? 7.?????????? ????access_data_without_modifying_it(&data); ? 8.?????????? ????lock.unlock(); ? 9.?????????? ????... ? 10.?????? } ? 11.?????? void?WriterThread::run() ? 12.?????? { ? 13.?????? ????... ? 14.?????? ????lock.lockForWrite(); ? 15.?????? ????modify_data(&data); ? 16.?????? ????lock.unlock(); ? 17.?????? ????... ? 18.?????? }? QSemphore Qt中的信號量是由QSemaphore類提供的，信號量可以理解為互斥量功能的擴展，互斥量只能鎖定一次而信號量可以獲取多次，它可以用來保護一定數(shù)量的同種資源。 acquire(n)函數(shù)用于獲取n個資源，當沒有足夠的資源時調(diào)用者將被阻塞直到有足夠的可用資源。release(n)函數(shù)用于釋放n個資源。 QSemaphore類還提供了一個tryAcquire(n)函數(shù)，在沒有足夠的資源是該函數(shù)會立即返回。 一個典型的信號量應用程序是在兩個線程間傳遞一定數(shù)量的數(shù)據(jù)(DataSize)，而這兩個線程使用一定大小(BufferSize)的共享循環(huán)緩存。 1.?????????? const?int?DataSize?=?100000; ? 2.?????????? const?int?BufferSize?=?4096; ? 3.?????????? char?buffer[BufferSize];? 生產(chǎn)者線程向緩存中寫入數(shù)據(jù)，直到它到達終點，然后在起點重新開始，覆蓋已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)。消費者線程讀取前者產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。 生產(chǎn)者、消費者實例中對同步的需求有兩處，如果生產(chǎn)者過快的產(chǎn)生數(shù)據(jù)，將會覆蓋消費者還沒有讀取的數(shù)據(jù)，如果消費者過快的讀取數(shù)據(jù)，將越過生產(chǎn)者并且讀取到一些垃圾數(shù)據(jù)。 解決這個問題的一個有效的方法是使用兩個信號量： 1.?????????? QSemaphore?freeSpace(BufferSize); ? 2.?????????? QSemaphore?usedSpace(0);? freeSpace信號量控制生產(chǎn)者可以填充數(shù)據(jù)的緩存部分。usedSpace信號量控制消費者可以讀取的區(qū)域。這兩個信號量是互補的。其中freeSpace信號量被初始化為BufferSize(4096)，表示程序一開始有BufferSize個緩沖區(qū)單元可被填充，而信號量usedSpace被初始化為0，表示程序一開始緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)可供讀取。 對于這個實例，每個字節(jié)就看作一個資源，實際應用中常會在更大的單位上進行操作，從而減小使用信號量帶來的開銷。 1.?????????? void?Producer::run() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????for?(int?i?=?0;?i?<?DataSize;?++i)?{ ? 4.?????????? ????????freeSpace.acquire(); ? 5.?????????? ????????buffer[i?%?BufferSize]?=?"MING"[uint(rand())?%?4]; ? 6.?????????? ????????usedSpace.release(); ? 7.?????????? ????} ? 8.?????????? }? 在生產(chǎn)者中，我們從獲取一個“自由的”字節(jié)開始。如果緩存被消費者還沒有讀取的數(shù)據(jù)填滿，acquire()的調(diào)用就會阻塞，直到消費者已經(jīng)開始消耗這些數(shù)據(jù)為止。一旦我們已經(jīng)獲取了這個字節(jié)，我們就用一些隨機數(shù)據(jù)("M"、"I"、"N"或"G")填充它并且把這個字節(jié)釋放為“使用的”,所以它可以被消費者線程使用。 1.?????????? void?Consumer::run() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????for?(int?i?=?0;?i?<?DataSize;?++i)?{ ? 4.?????????? ????????usedSpace.acquire(); ? 5.?????????? ????????cerr?<<?buffer[i?%?BufferSize]; ? 6.?????????? ????????freeSpace.release(); ? 7.?????????? ????} ? 8.?????????? ????cerr?<<?endl; ? 9.?????????? }? 在消費者中，我們從獲取一個“使用的”字節(jié)開始。如果緩存中沒有包含任何可讀的數(shù)據(jù)，acquire()調(diào)用將會阻塞，直到生產(chǎn)者已經(jīng)產(chǎn)生一些數(shù)據(jù)。一旦我們已經(jīng)獲取了這個字節(jié)，我們就打印它并且把這個字節(jié)釋放為“自由的”，使它可以被生產(chǎn)者使用來再次填充數(shù)據(jù)。 1.?????????? int?main() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????Producer?producer; ? 4.?????????? ????Consumer?consumer; ? 5.?????????? ????producer.start(); ? 6.?????????? ????consumer.start(); ? 7.?????????? ????producer.wait(); ? 8.?????????? ????consumer.wait(); ? 9.?????????? ????return?0; ? 10.?????? }? main()函數(shù)的功能比較簡單，負責啟動生產(chǎn)者和消費者線程，然后等待其各自執(zhí)行完畢后自動退出。 QWaitCondition 對生產(chǎn)者和消費者問題的另一個解決方法是使用QWaitCondition,它允許線程在一定條件下喚醒其他線程。其中wakeOne()函數(shù)在條件滿足時隨機喚醒一個等待線程，而wakeAll()函數(shù)則在條件滿足時喚醒所有等待線程。
下面重寫生產(chǎn)者和消費者實例，以QMutex為等待條件，QWaitCondition允許一個線程在一定條件下喚醒其他線程。 1.?????????? const?int?DataSize?=?100000; ? 2.?????????? const?int?BufferSize?=?4096; ? 3.?????????? char?buffer[BufferSize]; ? 4.?????????? QWaitCondition?bufferIsNotFull; ? 5.?????????? QWaitCondition?bufferIsNotEmpty; ? 6.?????????? QMutex?mutex; ? 7.?????????? int?usedSpace?=?0;? 在緩存之外，我們聲明了兩個QWaitCondition、一個QMutex和一個存儲了在緩存中有多少個“使用的”字節(jié)的變量。 1.?????????? void?Producer::run() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????for?(int?i?=?0;?i?<?DataSize;?++i)?{ ? 4.?????????? ????????mutex.lock(); ? 5.?????????? ????????if?(usedSpace?==?BufferSize) ? 6.?????????? ????????????bufferIsNotFull.wait(&mutex); ? 7.?????????? ????????buffer[i?%?BufferSize]?=?"MING"[uint(rand())?%?4]; ? 8.?????????? ????????++usedSpace; ? 9.?????????? ????????bufferIsNotEmpty.wakeAll(); ? 10.?????? ????????mutex.unlock(); ? 11.?????? ????} ? 12.?????? }? 在生產(chǎn)者中，我們從檢查緩存是否充滿開始。如果是充滿的，我們等待“緩存不是充滿的”條件。當這個條件滿足時，我們向緩存寫入一個字節(jié)，增加usedSpace，并且在喚醒任何等待這個“緩存不是空白的”條件變?yōu)檎娴?strong>線程。 for循環(huán)中的所有語句需要使用互斥量加以保護，以保護其操作的原子性。 1.?????????? bool?wait?(?QMutex?*?mutex,?unsigned?long?time?=?ULONG_MAX?);? 這個函數(shù)做下說明，該函數(shù)將互斥量解鎖并在此等待，它有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)為一個鎖定的互斥量，第二個參數(shù)為等待時間。如果作為第一個參數(shù)的互斥量在調(diào)用是不是鎖定的或出現(xiàn)遞歸鎖定的情況，wait()函數(shù)將立即返回。 調(diào)用wait()操作的線程使得作為參數(shù)的互斥量在調(diào)用前變?yōu)殒i定狀態(tài)，然后自身被阻塞變成為等待狀態(tài)直到滿足以下條件： 其他線程調(diào)用了wakeOne()或者wakeAll()函數(shù)，這種情況下將返回"true"值。 第二個參數(shù)time超時(以毫秒記時)，該參數(shù)默認情況是ULONG_MAX，表示永不超時，這種情況下將返回"false"值。 wait()函數(shù)返回前會將互斥量參數(shù)重新設(shè)置為鎖定狀態(tài)，從而保證從鎖定狀態(tài)到等待狀態(tài)的原則性轉(zhuǎn)換。 1.?????????? void?Consumer::run() ? 2.?????????? { ? 3.?????????? ????forever?{ ? 4.?????????? ????????mutex.lock(); ? 5.?????????? ????????if?(usedSpace?==?0) ? 6.?????????? ????????????bufferIsNotEmpty.wait(&mutex); ? 7.?????????? ????????cerr?<<?buffer[i?%?BufferSize]; ? 8.?????????? ????????--usedSpace; ? 9.?????????? ????????bufferIsNotFull.wakeAll(); ? 10.?????? ????????mutex.unlock(); ? 11.?????? ????} ? 12.?????? ????cerr?<<?endl; ? 13.?????? }? 消費者做的和生產(chǎn)者正好相反，他等待“緩存不是空白的”條件并喚醒任何等待“緩存不是充滿的”的條件的線程。 main()函數(shù)與上面的基本相同，這個不再多說。 在QThread類的靜態(tài)函數(shù)currentThread()，可以返回當前線程的線程ID。在X11環(huán)境下，這個ID是一個unsigned long類型的值。 小結(jié)：關(guān)于?Qt?線程同步實例介紹的內(nèi)容介紹完了，希望本文對你有所幫助。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的QT线程使用收集示例的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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