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lesson15-QT多线程_PHP教程

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:6人阅读

lesson15-QT多线程


一、什么是线程
1、线程
进程:一个正在执行的程序,它是资源分配的最小单位
线程:程序执行的最小单位

进程出现了很多弊端,一是由于进程是资源拥有者,创建、撤消与切换存在较大的时空开销,因此需要引入轻型进程;二是由于对称多处理机(SMP)出现,可以满足多个运行单位,而多个进程并行开销过大。

2、线程的术语
并发是指在同一时刻,只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。
看起来同时发生

并行是指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。
真正的同时发生

同步:彼此有依赖关系的调用不应该“同时发生”,而同步就是要阻止那些“同时发生”的事情
异步的概念和同步相对,任何两个彼此独立的操作是异步的,它表明事情独立的发生

3、线程的优势
1)、在多处理器中开发程序的并行性
2)、在等待慢速IO操作时,程序可以执行其他操作,提高并发性
3)、模块化的编程,能更清晰的表达程序中独立事件的关系,结构清晰
4)、占用较少的系统资源

多线程不一定要多处理器
GUI程序中经常会使用多线程技术,一个线程用来响应界面,而其他线程就可以在后台处理冗长的操作
Qt的元对象系统支持不同线程中的对象使用信号和槽机制通信




二、QT多线程
Qt中使用多线程是非常简单的,只要子类话QThread就可以了,在QThread中有一个protected类型的run函数,重写run函数就可以实现多线程。
1、QT线程
Qt中使用多线程是非常简单的,只要子类化QThread,然后重写run函数就可以实现多线程

class MyThread:public Thread
{
public:
MyThread();
protected:
void run();
private:
volatile boolean stopped;
}

run函数是通过线程的start方法启动的,线程还有isRunning方法来判断是否在运行,terminate方法结束线程


2、线程同步之信号量
信号量使线程不需要忙碌的等待,是对mutex的一种扩展。使用信号量可以保证两个关键代码不会并发。在进入一段关键代码时,线程必须获取信号量,退出时必须释放。信号量可以同时由多个线程访问。

Qt的信号量QSemaphore类:
acquire()用来获取资源,free()用来释放资源

生产者和消费者的例子,生产者生产的时候需要确保有足够的空间,消费者消费的时候要确保空间里有资源
QSemaphore freeByte(100) 生产有有100个空间
QSemaphore useByte(0)消费者没有资源
producer
{
freeByte.acquire()
byte = n
useByte.release()
}
consumer
{
useByte.acquire()
printf byte
freeByte.release()
}


3、线程同步之条件变量
QWaitCondition允许线程在一定条件下唤醒其他的线程,这样也可以是线程不必忙碌的等待,条件变量要配合互斥量来使用

QMutex mutex; QWaitCondition condition;
condition.wait(&mutex)
condition.wakeAll()
wait函数将互斥量解锁,并在此等待,此函数返回之前会将互斥量重新枷锁。
wakeAll函数会将所有等待该互斥量的线程唤醒


4、线程优先级
实际任务可能会让某个线程先运行,那么就需要设置线程优先级。
setPriority函数可以设置线程的优先级,或者在线程启动的时候在start函数传入线程的优先级


三、实例
1、多线程
  1. #ifndef MYTHREAD_H
  2. #define MYTHREAD_H

  3. #include

  4. class MyThread : public QThread
  5. {
  6. Q_OBJECT
  7. public:
  8. MyThread();
  9. void stop();
  10. volatile bool stopped;
  11. protected:
  12. void run();
  13. };
  14. #endif
  1. #include "myThread.h"
  2. #include

  3. MyThread::MyThread()
  4. {
  5. stopped = false;
  6. }

  7. void MyThread::run()
  8. {
  9. int i=0;
  10. while(!stopped)
  11. {
  12. qDebug()<<"thread id:"
  13. i++;
  14. sleep(2);
  15. }
  16. stopped = false;
  17. }

  18. void MyThread::stop()
  19. {
  20. stopped = true;
  21. }

2、信号量

  1. #ifndef PRODUCER_H
  2. #define PRODUCER_H

  3. #include

  4. class Producer : public QThread
  5. {
  6. Q_OBJECT
  7. public:
  8. Producer();
  9. protected:
  10. void run();
  11. };

  12. #endif

  1. #ifndef CONSUMER_H
  2. #define CONSUMER_H

  3. #include

  4. class Consumer : public QThread
  5. {
  6. Q_OBJECT
  7. public:
  8. Consumer();
  9. protected:
  10. void run();
  11. };

  12. #endif

  1. #include "producer.h"
  2. #include "consumer.h"
  3. #include
  4. #include

  5. #define SIZE 50
  6. QSemaphore freeByte(SIZE);
  7. QSemaphore useByte(0);

  8. Producer::Producer()
  9. {

  10. }
  11. void Producer::run()
  12. {
  13. for(int i=0; i
  14. {
  15. freeByte.acquire();
  16. qDebug()<<"produer:"<
  17. useByte.release();
  18. sleep(1);
  19. }
  20. }
  21. Consumer::Consumer()
  22. {

  23. }
  24. void Consumer::run()
  25. {
  26. for(int i=0; i
  27. {
  28. useByte.acquire();
  29. qDebug()<<"consumer:"<
  30. freeByte.release();
  31. sleep(2);
  32. }
  33. }


3、条件变量

  1. #ifndef THREAD_H
  2. #define THREAD_H

  3. #include

  4. class Producer : public QThread
  5. {
  6. Q_OBJECT
  7. public:
  8. Producer();
  9. protected:
  10. void run();
  11. };

  12. class Consumer : public QThread
  13. {
  14. Q_OBJECT
  15. public:
  16. Consumer();
  17. protected:
  18. void run();
  19. };

  20. #endif

  1. #include "thread.h"
  2. #include
  3. #include
  4. #include

  5. QMutex mutex;
  6. QWaitCondition empty, full;
  7. int num=0;
  8. int buffer[50];
  9. int useByte=0;


  10. Producer::Producer()
  11. {

  12. }
  13. void Producer::run()
  14. {
  15. for(int i=0; i<50; i++)
  16. {
  17. mutex.lock();
  18. if(useByte==50)
  19. empty.wait(&mutex);
  20. num++;
  21. buffer[i] = num;
  22. qDebug()<<"producer:"<
  23. useByte++;
  24. full.wakeAll();
  25. mutex.unlock();
  26. sleep(1);
  27. }
  28. }
  29. Consumer::Consumer()
  30. {

  31. }
  32. void Consumer::run()
  33. {
  34. for(int i=0; i<50; i++)
  35. {
  36. mutex.lock();
  37. if(useByte==0)
  38. full.wait(&mutex);
  39. qDebug()<<"consumer"<
  40. useByte--;
  41. empty.wakeAll();
  42. mutex.unlock();
  43. sleep(2);
  44. }
  45. }



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