如何使用QMutex？

Question

我是Qt的新手,我正在寻找Qt中的多线程.
正如我在Qt Documents中所学到的,我为两个线程定义了两个类:

#include <QThread>
#include <QMutex>

class thread_a : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit thread_a(QObject *parent = 0);
    int counter;

protected:
    void run();
};

并在CPP文件中:

#include "thread_a.h"

thread_a::thread_a(QObject *parent) :
    QThread(parent)
{
    counter=0;
}

void thread_a::run()
{
    counter++;
}

第二个线程类是相同的,但counter--在run()方法中.
然后我运行这两个线程main.ccp.

现在我的问题:
我如何可以共享counter的thread_a和thread_b使用QMutex？

Answer 1

不是将数据放在线程中,而是将数据移到线程外部,保护它,然后从两个线程访问它.

以下是您可以做的草图:

class Counter
{
  public:
    Counter():mMutex(),mCounter(0){}
    int inc()
    {
      QMutexLocker ml(&mMutex);
      return mCounter++;
    }
    int dec()
      QMutexLocker ml(&mMutex);
      return mCounter--;
    }
  private:
    QMutex mMutex;
    int mCounter;
    Q_DISABLE_COPY(Counter)
};

class ThreadA : public QThread
{
  public:
    ThreadA(Counter* ctr);
  /* ... */
};

class ThreadB : public QThread
{
  public:
    ThreadB(Counter* ctr);
  /* ... */
};

这个结构Counter通常被称为监视器,来自维基百科(强调我的):

在并发编程中,监视器是旨在由多个线程安全使用的对象或模块.监视器的定义特征是其方法以互斥方式执行.也就是说,在每个时间点,至多一个线程可以执行其任何方法.与推理更新数据结构的并行代码相比,这种互斥大大简化了监视器实现的推理.

在这种特定情况下,更有效的构造将是QAtomicInt.这通过使用特殊的CPU指令获得了原子性.这是一个低级类,可用于实现其他线程构造.

编辑 - 完成示例

正确使用具有共享状态的线程并非易事.您可能需要考虑使用带有排队连接的Qt信号/插槽或其他基于消息的系统.

或者,其他编程语言(如Ada)支持线程和监视器(受保护对象)作为本机构造.

这是一个完整的工作示例.这只是示例代码,不要QTest::qSleep在实际代码中使用.

objs.h

#ifndef OBJS_H
#define OBJS_H

#include <QtCore>

class Counter
{
    public:
        Counter(int init);
        int add(int v);
    private:
        QMutex mMutex;
        int mCounter;
        Q_DISABLE_COPY(Counter)
};

class CtrThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
    public:
        CtrThread(Counter& c, int v);
        void stop();
    protected:
        virtual void run();
    private:
        bool keeprunning();
        Counter& mCtr;
        int mValue;
        bool mStop;
        QMutex mMutex;
};

#endif

objs.cpp

#include "objs.h"

Counter::Counter(int i):
    mMutex(),
    mCounter(i)
{}

int Counter::add(int v)
{
    QMutexLocker ml(&mMutex);
    return mCounter += v;
}

///////////////////////////////////////

CtrThread::CtrThread(Counter& c, int v):
    mCtr(c),
    mValue(v),
    mStop(false),
    mMutex()
{}

void CtrThread::stop()
{
    QMutexLocker ml(&mMutex);
    mStop = true;
}

void CtrThread::run()
{
    while(keeprunning())
    {
        mCtr.add(mValue);
    }
}

bool CtrThread::keeprunning()
{
    QMutexLocker ml(&mMutex);
    return ! mStop;
}

TEST.CPP

#include <QtCore>
#include <QTest>
#include "objs.h"

int main(int argc, char** argv)
{
    QCoreApplication app(argc, argv);

    qDebug() << "Initalising";

    Counter ctr(0);
    CtrThread thread_a(ctr, +1);
    CtrThread thread_b(ctr, -1);

    qDebug() << "Starting Threads";

    thread_a.start();
    thread_b.start();

    for (int i = 0; i != 15; ++i)
    {
        qDebug() << "Counter value" << ctr.add(0);
        QTest::qSleep(1000);
    }

    qDebug() << "Stopping Threads";

    thread_a.stop();
    thread_b.stop();
    thread_a.wait();
    thread_b.wait();

    qDebug() << "Finished";
    return 0;
}

test.pro

QT=core testlib
HEADERS=objs.h
SOURCES=test.cpp objs.cpp

编译并运行,您将看到正在打印的值,示例输出:

Initalising
Starting Threads
Counter value 0
Counter value 11057
Counter value 28697
Counter value 50170
Counter value 60678
Counter value 73773
Counter value 84898
Counter value 96441
Counter value 118795
Counter value 135293
Counter value 146107
Counter value 158688
Counter value 169886
Counter value 201203
Counter value 212983
Stopping Threads
Finished