这期内容当中小编将会给大家带来有关C/C++ Qt QThread线程组件的具体使用是怎样的，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。
QThread库是QT中提供的跨平台多线程实现方案,使用时需要继承QThread这个基类,并重写实现内部的Run方法,由于该库是基本库,默认依赖于QtCore.dll这个基础模块,在使用时无需引入其他模块.
实现简单多线程
QThread库提供了跨平台的多线程管理方案,通常一个QThread对象管理一个线程,在使用是需要从QThread类继承并重写内部的Run方法,并在Run方法内部实现多线程代码.
#include <QCoreApplication>#include <iostream>#include <QThread>class MyThread: public QThread{protected: volatile bool m_to_stop;protected: // 线程函数必须使用Run作为开始 void run() { for(int x=0; !m_to_stop && (x <10); x++) { msleep(1000); std::cout << objectName().toStdString() << std::endl; } }public: MyThread() { m_to_stop = false; } // 用于设置结束符号为真 void stop() { m_to_stop = true; } // 输出线程运行状态 void is_run() { std::cout << "Thread Running = " << isRunning() << std::endl; } // 输出线程完成状态(是否结束) void is_finish() { std::cout << "Thread Finished = " << isFinished() << std::endl; }};int main(int argc, char *argv[]){ QCoreApplication a(argc, argv); // 定义线程数组 MyThread thread[10]; // 设置线程对象名字 for(int x=0;x<10;x++) { thread[x].setObjectName(QString("thread => %1").arg(x)); } // 批量调用run执行 for(int x=0;x<10;x++) { thread[x].start(); thread[x].is_run(); thread[x].isFinished(); } // 批量调用stop关闭 for(int x=0;x<10;x++) { thread[x].wait(); thread[x].stop(); thread[x].is_run(); thread[x].is_finish(); } return a.exec();}向线程中传递参数
线程在执行前可以通过调用MyThread中的自定义函数,并在函数内实现参数赋值,实现线程传参操作.
#include <QCoreApplication>#include <iostream>#include <QThread>class MyThread: public QThread{protected: int m_begin; int m_end; int m_result; void run() { m_result = m_begin + m_end; }public: MyThread() { m_begin = 0; m_end = 0; m_result = 0; } // 设置参数给当前线程 void set_value(int x,int y) { m_begin = x; m_end = y; } // 获取当前线程名 void get_object_name() { std::cout << "this thread name => " << objectName().toStdString() << std::endl; } // 获取线程返回结果 int result() { return m_result; }};int main(int argc, char *argv[]){ QCoreApplication a(argc, argv); MyThread thread[3]; // 分别将不同的参数传入到线程函数内 for(int x=0; x<3; x++) { thread[x].set_value(1,2); thread[x].setObjectName(QString("thread -> %1").arg(x)); thread[x].start(); } // 等待所有线程执行结束 for(int x=0; x<3; x++) { thread[x].get_object_name(); thread[x].wait(); } // 获取线程返回值并相加 int result = thread[0].result() + thread[1].result() + thread[2].result(); std::cout << "sum => " << result << std::endl; return a.exec();}QMutex 互斥同步线程锁
QMutex类是基于互斥量的线程同步锁,该锁lock()锁定与unlock()解锁必须配对使用,线程锁保证线程间的互斥,利用线程锁能够保证临界资源的安全性.
线程锁解决的问题: 多个线程同时操作同一个全局变量,为了防止资源的无序覆盖现象,从而需要增加锁,来实现多线程抢占资源时可以有序执行.
临界资源(Critical Resource): 每次只允许一个线程进行访问 (读/写)的资源.
线程间的互斥(竞争): 多个线程在同一时刻都需要访问临界资源.
一般性原则: 每一个临界资源都需要一个线程锁进行保护.
#include <QCoreApplication>#include <iostream>#include <QThread>#include <QMutex>static QMutex g_mutex; // 线程锁static QString g_store; // 定义全局变量class Producer : public QThread{protected: void run() { int count = 0; while(true) { // 加锁 g_mutex.lock(); g_store.append(QString::number((count++) % 10)); std::cout << "Producer -> "<< g_store.toStdString() << std::endl; // 释放锁 g_mutex.unlock(); msleep(900); } }};class Customer : public QThread{protected: void run() { while( true ) { g_mutex.lock(); if( g_store != "" ) { g_store.remove(0, 1); std::cout << "Curstomer -> "<< g_store.toStdString() << std::endl; } g_mutex.unlock(); msleep(1000); } }};int main(int argc, char *argv[]){ QCoreApplication a(argc, argv); Producer p; Customer c; p.setObjectName("producer"); c.setObjectName("curstomer"); p.start(); c.start(); return a.exec();}QMutexLocker是在QMutex基础上简化版的线程锁,QMutexLocker会保护加锁区域,并自动实现互斥量的锁定和解锁操作,可以将其理解为是智能版的QMutex锁,该锁只需要在上方代码中稍加修改即可.
#include <QMutex>#include <QMutexLocker>static QMutex g_mutex; // 线程锁static QString g_store; // 定义全局变量class Producer : public QThread{protected: void run() { int count = 0; while(true) {// 增加智能线程锁 QMutexLocker Locker(&g_mutex); g_store.append(QString::number((count++) % 10)); std::cout << "Producer -> "<< g_store.toStdString() << std::endl; msleep(900); } }};互斥锁存在一个问题,每次只能有一个线程获得互斥量的权限,如果在程序中有多个线程来同时读取某个变量,那么使用互斥量必须排队,效率上会大打折扣,基于QReadWriteLock读写模式进行代码段锁定,即可解决互斥锁存在的问题.
QReadWriteLock 读写同步线程锁
该锁允许用户以同步读lockForRead()或同步写lockForWrite()两种方式实现保护资源,但只要有一个线程在以写的方式操作资源,其他线程也会等待写入操作结束后才可继续读资源.
#include <QCoreApplication>#include <iostream>#include <QThread>#include <QMutex>#include <QReadWriteLock>static QReadWriteLock g_mutex; // 线程锁static QString g_store; // 定义全局变量class Producer : public QThread{protected: void run() { int count = 0; while(true) { // 以写入方式锁定资源 g_mutex.lockForWrite(); g_store.append(QString::number((count++) % 10)); // 写入后解锁资源 g_mutex.unlock(); msleep(900); } }};class Customer : public QThread{protected: void run() { while( true ) { // 以读取方式写入资源 g_mutex.lockForRead(); if( g_store != "" ) { std::cout << "Curstomer -> "<< g_store.toStdString() << std::endl; } // 读取到后解锁资源 g_mutex.unlock(); msleep(1000); } }};int main(int argc, char *argv[]){ QCoreApplication a(argc, argv); Producer p1,p2; Customer c1,c2; p1.setObjectName("producer 1"); p2.setObjectName("producer 2"); c1.setObjectName("curstomer 1"); c2.setObjectName("curstomer 2"); p1.start(); p2.start(); c1.start(); c2.start(); return a.exec();}QSemaphore 基于信号线程锁
信号量是特殊的线程锁,信号量允许N个线程同时访问临界资源,通过acquire()获取到指定资源,release()释放指定资源.
#include <QCoreApplication>#include <iostream>#include <QThread>#include <QSemaphore>const int SIZE = 5;unsigned char g_buff[SIZE] = {0};QSemaphore g_sem_free(SIZE); // 5个可生产资源QSemaphore g_sem_used(0); // 0个可消费资源// 生产者生产产品class Producer : public QThread{protected: void run() { while( true ) { int value = qrand() % 256; // 若无法获得可生产资源，阻塞在这里 g_sem_free.acquire(); for(int i=0; i<SIZE; i++) { if( !g_buff[i] ) { g_buff[i] = value; std::cout << objectName().toStdString() << " --> " << value << std::endl; break; } } // 可消费资源数+1 g_sem_used.release(); sleep(2); } }};// 消费者消费产品class Customer : public QThread{protected: void run() { while( true ) { // 若无法获得可消费资源，阻塞在这里 g_sem_used.acquire(); for(int i=0; i<SIZE; i++) { if( g_buff[i] ) { int value = g_buff[i]; g_buff[i] = 0; std::cout << objectName().toStdString() << " --> " << value << std::endl; break; } } // 可生产资源数+1 g_sem_free.release(); sleep(1); } }};int main(int argc, char *argv[]){ QCoreApplication a(argc, argv); Producer p1; Customer c1; p1.setObjectName("producer"); c1.setObjectName("curstomer"); p1.start(); c1.start(); return a.exec();}上述就是小编为大家分享的C/C++ Qt QThread线程组件的具体使用是怎样的了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注编程网行业资讯频道。
