QMutex类提供的是线程之间的访问顺序化。
QMutex的目的是保护一个对象、数据结构或者代码段,所以同一时间只有一个线程可以访问它。(在Java术语中,它和同步关键字“synchronized”很相似)。例如,这里有一个方法打印给用户两条消息:
void someMethod() { qDebug("Hello"); qDebug("World"); }
如果同时在两个线程中调用这个方法,结果的顺序将是:
Hello Hello World World
如果你使用了一个互斥量:
QMutex mutex; void someMethod() { mutex.lock(); qDebug("Hello"); qDebug("World"); mutex.unlock(); }
用Java的术语,这段代码应该是:
void someMethod() { synchronized { qDebug("Hello"); qDebug("World"); } }
然后同一时间只有一个线程可以运行someMethod并且消息的顺序也一直是正确的。当然,这只是一个很简单的例子,但是它适用于任何需要按特定频率发生的情况。
但你在一个线程中调用lock(),其它线程将会在同一地点试图调用lock()来阻塞,知道这个线程调用unlock()之后其它线程才会获得这个锁。lock()的一种非阻塞选择是tryLock()。
实验部分:
情形一:
#include <QtCore/QCoreApplication> #include <Qthread> #include <QTextStream> class MyThreadA : public QThread { public: virtual void run(); }; class MyThreadB: public QThread { public: virtual void run(); }; int number=6; void MyThreadA::run(){ number *= 5; number /= 4; } void MyThreadB::run(){ number *= 3; number /= 2; } int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication app(argc, argv); MyThreadA a; MyThreadB b; a.run(); b.run(); a.terminate(); b.terminate(); QTextStream out(stdout); out<<number; return app.exec(); }
上述代码,很简单,写了两个线程,覆盖了QThread的纯虚函数run(),这两个重构的run方法都是对全局变量number的操作,
主函数中顺序调用这两个方法,a.run()执行后number为7,b.run()执行后为10。
情形二:
#include <QtCore/QCoreApplication> #include <Qthread> #include <QTextStream> class MyThreadA : public QThread { public: virtual void run(); }; class MyThreadB: public QThread { public: virtual void run(); }; int number=6; void MyThreadA::run(){ number *= 5; sleep(1); number /= 4; } void MyThreadB::run(){ number *= 3; sleep(1); number /= 2; } int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication app(argc, argv); MyThreadA a; MyThreadB b; a.start(); b.start(); a.wait(); b.wait(); QTextStream out(stdout); out<<number; return app.exec(); }
运行结果:
number=11;
利用QThread的方法start()同是开启两个线程,值得注意的是wait()函数,不能等待自己,这个是用来多个线程交互的,所以不能当sleep()用。这个函数是在主线程中被调用的时候阻塞了主线程。如果想在外部让子线程暂停,最好的办法是在子线程中设置一个标志,在主线程中更改这个标志,并在子线程的run函数中判断,通过调用其保护函数sleep()来达到暂停的目的了。
查看源代码,即可有清楚的概念:
bool QThread::wait(unsigned long time) { Q_D(QThread); QMutexLocker locker(&d->mutex); if (d->id == GetCurrentThreadId()) { qWarning("QThread::wait: Thread tried to wait on itself"); //当是自身时,直接返回false return false; } if (d->finished || !d->running) //与这个线程对象关联的线程已经结束执行(例如从run函数返回)。如果线程结束返回真值。如果线程还没有开始也返回真值。 return true; ++d->waiters; locker.mutex()->unlock(); bool ret = false; switch (WaitForSingleObject(d->handle, time)) { //调用win的对象处理函数 case WAIT_OBJECT_0: //核心对象被激活,等待成功 ret = true; break; case WAIT_FAILED: qErrnoWarning("QThread::wait: Thread wait failure"); break; case WAIT_ABANDONED: case WAIT_TIMEOUT: default: break; } locker.mutex()->lock(); --d->waiters; if (ret && !d->finished) { //虽然响应成功,但关联对象未结束执行 // thread was terminated by someone else d->terminated = true; QThreadPrivate::finish(this, false); } if (d->finished && !d->waiters) { //关联对象执行结束,并且等待数为零时,关闭句柄。 CloseHandle(d->handle); d->handle = 0; } return ret; }
情形三:(Mutex 作用)
#include <QtCore/QCoreApplication> #include <Qthread> #include <QTextStream> #include <QMutex> class MyThreadA : public QThread { public: virtual void run(); }; class MyThreadB: public QThread { public: virtual void run(); }; QMutex mutex; int number=6; void MyThreadA::run(){ mutex.lock(); number *= 5; sleep(1); number /= 4; mutex.unlock(); } void MyThreadB::run(){ mutex.lock(); number *= 3; sleep(1); number /= 2; mutex.unlock(); } int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication app(argc, argv); MyThreadA a; MyThreadB b; a.start(); b.start(); a.wait(); b.wait(); QTextStream out(stdout); out<<number; return app.exec(); }
number=10;
通过实验结果可以看出,QMutex保护了全局变量,同一时间只有一个线程可以访问它。
只得一提的是tryLock()的使用,若以上代码换为mutex.tryLock();那么执行结果可能为11,因为是试图锁定互斥量。如果锁被得到,这个函数返回真。如果另一个进程已经锁定了这个互斥量,这个函数返回假,而不是一直等到这个锁可用为止。
且不能添上sleep()函数,否则提示 "A mutex must be unlocked in the same thread that locked it."的运行错误。