【调试记录】QT中使用多线程导致的死锁

示例代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std::chrono_literals;

class Window : public QWidget{
public:
    Window(QWidget *parent = nullptr)
        : QWidget(parent), count_{} {
        // 启动工作线程
        thd_ = std::jthread([this](std::stop_token st) {
            while(!st.stop_requested()) {
                std::this_thread::sleep_for(100ms);
                std::lock_guard lg(mtx_);
                QMetaObject::invokeMethod(this, [this](){ qDebug() << "invokeMethod:" << ++count_; }, Qt::BlockingQueuedConnection);
            }
        });
        // 定时器
        auto* timer{ new QTimer(this) };
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, [this]() {
            std::lock_guard lg(mtx_);
            qDebug() << "timeout:" << ++count_;
        });
        timer->start(40);
    }

    ~Window() = default;

private:
    size_t count_;
    std::mutex mtx_;
    std::jthread thd_;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);
    Window w;
    w.show();
    return a.exec();
}

运行结果

invokeMethod: 1
timeout: 2
timeout: 3
timeout: 4
invokeMethod: 5
timeout: 6
timeout: 7

原因分析

原因在于第18行采用阻塞队列的连接方式。

QMetaObject::invokeMethod(this, [this](){ qDebug() << "invokeMethod:" << ++count_; }, Qt::BlockingQueuedConnection);

子线程在第17行获取到锁，主线程刚好运行到24行准备获取锁。此时子线程执行第18行，阻塞调用等待主线程执行qDebug() << "invokeMethod:" << ++count_;完成。
子线程已经获取到锁，主线程等待获取锁，子线程又等待主线程事件循环执行函数，由此产生死锁。

解决方案

方案一：将18行阻塞调用改为非阻塞调用

QMetaObject::invokeMethod(this, [this](){ qDebug() << "invokeMethod:" << ++count_; });

方案二：在锁外调用（仅适用于无数据竞争的情况，或采用原子变量），即去掉第17行的加锁。