Qt 线程常用同步方式

多个线程同时访问共享数据时可能会冲突，出现意料之外的结果，这源于操作的原子性问题；为了保证，数据的正确性和完成性，就需要用到数据同步，Qt给我们提供了多种同步方式，

下面说一下主要方式：

1.  互斥量 QMutex

我们一般使用 QMutexLocker 对于当前的范围，进行锁住，当离开范围时，自动解锁。

值得注意的是，需要在两个线程中使用同一个锁，然后才能起到锁的作用，主要是为了防止多线程对单个数据的同时操作。 在单线程中，对于锁而言，是没有任何意义的。

mythread.cpp

QMutex mWaitMutex;

void MyThread::run()
{
    exitflag = true;
    while(exitflag)
    {
        QMutexLocker locker(&mWaitMutex);
        qDebug() << "MyThread thread id:" << QThread::currentThreadId();
        sleep(1);
    }
}

2. 条件变量QWaitCondition

注意这个要和 QMutex 一起配合使用；

使用场景：线程A需要等某个条件成立才能继续往下执行,比如 生产者，消费者

void MyThread::run()
{
    exitflag = true;
    while(exitflag)
    {
        QMutexLocker locker(&mWaitMutex);
        mWaitStatusCondition.wait(&mWaitMutex,1);
        qDebug() << "MyThread thread id:" << QThread::currentThreadId();
        sleep(1);
    }
}

void MyThread::stop()
{
   mWaitStatusCondition.wakeAll();
}

3. 信号量semaphore

这是一种提供计数的信号量，所以在消费者与生产者模型中，就变得十分的好用。如果缓存被消费者还没有读取的数据填满，acquire()的调用就会阻塞，直到消费者已经开始消耗这些数据；

API：

（1）获取n个资源

​ 调用acquire(n)将尝试获取n个资源。如果没有那么多可用的资源，调用将被阻塞，直到出现可用的资源为止。

void QSemaphore::acquire(int n = 1)

（2）释放n个资源

​ 调用release(n)函数释放n个资源。

void QSemaphore::release(int n = 1)

（3）获取可用资源的数量

​ 调用available()函数返回可用资源的数量。

int QSemaphore::available() const

（4）尝试获取n个资源

​ 调用tryAcquire()函数尝试获取资源，如果不能获取资源，它将立即返回。

bool QSemaphore::tryAcquire(int n = 1)
 

使用样例：

const int BufferSize = 12;
QSemaphore freeBytes(BufferSize);
QSemaphore usedBytes;
const int DataSize = 100;

class Producer : public QThread
{
public:
    void run() override
    {
        for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
            freeBytes.acquire();
           
           // doing produce
            usedBytes.release();
        }
    }
};

 class Consumer : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    void run() override
    {
        for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
            usedBytes.acquire();
             // doing consume;
            freeBytes.release();
        }
        fprintf(stderr, "\n");
    }
};

main

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);
    Producer producer;
    Consumer consumer;
    producer.start();
    consumer.start();
    producer.wait();
    consumer.wait();
    return 0;
}

4. 读写锁

前两种保护互斥量的方法比较绝对，其达到的效果是：不管我要对互斥量做些是什么，我都要一个人霸占着，即使我只是看看它，也不能让别人看。这会使得这个互斥量资源的使用率大大下降，造成资源等待等问题。

void write()
{
QReadLocker locker(&lock);
..........
}
 
void read()
{
QWriteLocker locker(&lock);
..............
}