黑马程序员C语言教程 Qt多线程程序设计.docx

1、黑马程序员C语言教程 Qt多线程程序设计传智播客C/C+培训专家： Qt多线程程序设计分类：?C/C+ QT通过三种形式提供了对线程的支持。它们分别是，一、平台无关的线程类，二、线程安全的事件投递，三、跨线程的信号-槽连接。这使得开发轻巧的多线程Qt程序更为容易，并能充分利用多处理器机器的优势。多线程编程也是一个有用的模式，它用于解决执行较长时间的操作而不至于用户界面失去响应。在Qt的早期版本中，在构建库时有不选择线程支持的选项，从4.0开始，线程总是有效的。线程类Qt包含下面一些线程相关的类： QThread提供了开始一个新线程的方法 QThreadStorage提供逐线程数据存储 QMut

2、ex提供相互排斥的锁，或互斥量 QMutexLocker是一个便利类，它可以自动对QMutex加锁与解锁 QReadWriterLock提供了一个可以同时读操作的锁 QReadLocker与QWriteLocker是便利类，它自动对QReadWriteLock加锁与解锁 QSemaphore提供了一个整型信号量，是互斥量的泛化 QWaitCondition提供了一种方法，使得线程可以在被另外线程唤醒之前一直休眠。创建一个线程为创建一个线程，子类化QThread并且重写它的run()函数，例如：class MyThread : public QThread Q_OBJECTprotected:

3、void run();void MyThread:run() . 创建这个线程对象的实例，调用QThread:start()。于是，在run()里出现的代码将会在另外线程中被执行。注意：QCoreApplication:exec()必须总是在主线程(执行main()的那个线程)中被调用，不能从一个QThread中调用。在GUI程序中，主线程也被称为GUI线程，因为它是唯一一个允许执行GUI相关操作的线程。另外，你必须在创建一个QThread之前创建QApplication(or QCoreApplication)对象。线程同步 QMutex,QReadWriteLock,QSemaphore,

4、QWaitCondition提供了线程同步的手段。使用线程的主要想法是希望它们可以尽可能并发执行，而一些关键点上线程之间需要停止或等待。例如，假如两个线程试图同时访问同一个全局变量，结果可能不如所愿。 QMutex提供相互排斥的锁，或互斥量。在一个时刻至多一个线程拥有mutex,假如一个线程试图访问已经被锁定的mutex,那么它将休眠，直到拥有mutex的线程对此mutex解锁。Mutexes常用来保护共享数据访问。 QReadWriterLock与QMutex相似，除了它对 read,write访问进行区别对待。它使得多个读者可以共时访问数据。使用QReadWriteLock而不是QMute

5、x，可以使得多线程程序更具有并发性。QReadWriteLock lock;void ReaderThread:run() / . lock.lockForRead(); read_file(); lock.unlock(); /.void WriterThread:run() / . lock.lockForWrite(); write_file(); lock.unlock(); / . QSemaphore是QMutex的一般化，它可以保护一定数量的相同资源，与此相对，一个mutex只保护一个资源。下面例子中，使用QSemaphore来控制对环状缓冲的访问，此缓冲区被生产者线程和消费者线

6、程共享。生产者不断向缓冲写入数据直到缓冲末端，再从头开始。消费者从缓冲不断读取数据。信号量比互斥量有更好的并发性，假如我们用互斥量来控制对缓冲的访问，那么生产者，消费者不能同时访问缓冲。然而，我们知道在同一时刻，不同线程访问缓冲的不同部分并没有什么危害。const int DataSize = 100000;const int BufferSize = 8192;char bufferBufferSize;QSemaphore freeBytes(BufferSize);QSemaphore usedBytes;class Producer : public QThreadpublic: vo

7、id run();void Producer:run() qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime:currentTime(); for (int i = 0; i DataSize; +i) freeBytes.acquire(); bufferi % BufferSize = ACGT(int)qrand() % 4; usedBytes.release(); class Consumer : public QThreadpublic: void run();void Consumer:run() for (int i = 0; i DataSize; +i) us

8、edBytes.acquire(); fprintf(stderr, %c, bufferi % BufferSize); freeBytes.release(); fprintf(stderr, n);int main(int argc, char *argv) QCoreApplication app(argc, argv); Producer producer; Consumer consumer; producer.start(); consumer.start(); producer.wait(); consumer.wait(); return 0; QWaitCondition允

9、许线程在某些情况发生时唤醒另外的线程。一个或多个线程可以阻塞等待一QWaitCondition ,用wakeOne()或wakeAll()设置一个条件。wakeOne()随机唤醒一个，wakeAll()唤醒所有。下面的例子中，生产者首先必须检查缓冲是否已满 (numUsedBytes=BufferSize)，如果是，线程停下来等待bufferNotFull条件。如果不是，在缓冲中生产数据，增加numUsedBytes,激活条件 bufferNotEmpty。使用mutex来保护对numUsedBytes的访问。另外，QWaitCondition:wait()接收一个mutex作为参数，这个mu

10、tex应该被调用线程初始化为锁定状态。在线程进入休眠状态之前，mutex会被解锁。而当线程被唤醒时，mutex会处于锁定状态,而且，从锁定状态到等待状态的转换是原子操作，这阻止了竞争条件的产生。当程序开始运行时，只有生产者可以工作。消费者被阻塞等待bufferNotEmpty条件，一旦生产者在缓冲中放入一个字节，bufferNotEmpty条件被激发，消费者线程于是被唤醒。const int DataSize = 100000;const int BufferSize = 8192;char bufferBufferSize;QWaitCondition bufferNotEmpty;QWai

11、tCondition bufferNotFull;QMutex mutex;int numUsedBytes = 0;class Producer : public QThreadpublic: void run();void Producer:run() qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime:currentTime(); for (int i = 0; i DataSize; +i) mutex.lock(); if (numUsedBytes = BufferSize) bufferNotFull.wait(&mutex); mutex.unlock(); bu

12、fferi % BufferSize = ACGT(int)qrand() % 4; mutex.lock(); +numUsedBytes; bufferNotEmpty.wakeAll(); mutex.unlock(); class Consumer : public QThreadpublic: void run();void Consumer:run() for (int i = 0; i style = style; / set the style membervoid QPen:detach() if (d-ref != 1) . / perform a deep copy 一般认为，隐含共享与多线程不太和谐，因为有引用计数的存在。对引用计数进行保护的方法之一是使用mutex,但它很慢，Qt早期版本没有提供一个满意的解决方案。从4.0开始，隐含共享类可以安全地跨线程拷贝，如同别的值类型一样。它们是完全可重入的。隐含共享真的是implicit。它使用汇编语言实现了原子性引用计数操作，这比用mutex快多了。 假如你在多个线程中同进访问相同对象，你也需要用mutex来串行化访问顺序,就如同其他可重入对象那样。总的来讲，隐含共享真的给”隐含“掉了，在多线程程序中，你可以把它们看成是一般的，非共享的，可重入的类型，这种做法是安全的。