Qt编程技巧总结篇（5）-信号-槽-多线程（四）

Qt编程技巧总结篇（5）-信号-槽-多线程（四）

  多线程学习，使用QSemaphore提供线程同步方法， 信号量（Semaphore）是一种限制对共享资源进行访问的线程同步机制。与互斥量的区别是，信号量可以多次使用，而互斥量只能被锁定一次。 信号量常用来保护一定数量的相同资源，如数据采集时的双缓冲区。OK，开整~

QSemaphore提供的函数

• acquire(int n) 尝试获得n个资源，如果没有阻塞到有n个资源；
• release(int n) 释放n个资源，信号资源全部可用后再release；
• int available() 返回当前信号量可用的资源个数；
• bool tryAcquire(int n=1) 尝试获取n个资源，不成功时不阻塞线程。

实例与应用

下面的例子是《 QT5.9 c++ 开发指南》中的例子，代码放这里，欢迎参考学习！

qmythread.h 文件中定义了两个线程，其中QThreadDAQ线程负责将采集的数据放入缓冲区，QThreadShow线程负责读取缓冲区的数据并显示。很有趣的交互方式，两个缓冲区进行读写操作，又称双缓冲读取方式。

#ifndef QMYTHREAD_H
#define QMYTHREAD_H

//#include    <QObject>
#include    <QThread>

class QThreadDAQ : public QThread
{
    Q_OBJECT

private:
    bool    m_stop=false; //停止线程
protected:
    void    run() Q_DECL_OVERRIDE;
public:
    QThreadDAQ();
    void    stopThread();
};

class QThreadShow : public QThread
{
    Q_OBJECT
private:
    bool    m_stop=false; //停止线程
protected:
    void    run() Q_DECL_OVERRIDE;
public:
    QThreadShow();
    void    stopThread();
signals:
    void    newValue(int *data,int count, int seq);
};
#endif // QMYTHREAD_H

qmythread.cpp 文件中重写两个线程的run()函数

#include    "qmythread.h"
#include    <QSemaphore>

const int BufferSize = 8;
int buffer1[BufferSize];
int buffer2[BufferSize];
int curBuf=1; //当前正在写入的Buffer

int bufNo=0; //采集的缓冲区序号

quint8   counter=0;//数据生成器

/* ***
 * 信号量（Semaphore）是一种限制对共享资源进行访问的线程同步机制。
 * 与互斥量的区别是，信号量可以多次使用，而互斥量只能被锁定一次。
 * 信号量常用来保护一定数量的相同资源，如数据采集时的双缓冲区。
 * 几个函数：
 * acquire(int n)           尝试获得n个资源，如果没有阻塞到有n个资源；
 * release(int n)           释放n个资源，信号资源全部可用后再release；
 * int available()          返回当前信号量可用的资源个数；
 * bool tryAcquire(int n=1) 尝试获取n个资源，不成功时不阻塞线程。
*/

QSemaphore emptyBufs(2);//信号量：空的缓冲区个数，初始资源个数为2
QSemaphore fullBufs; //满的缓冲区个数，初始资源为0

QThreadDAQ::QThreadDAQ()
{

}

void QThreadDAQ::stopThread()
{
    m_stop=true;
}

void QThreadDAQ::run()
{
    m_stop=false;//启动线程时令m_stop=false
    bufNo=0;//缓冲区序号
    curBuf=1; //当前写入使用的缓冲区
    counter=0;//数据生成器

    int n=emptyBufs.available();
    if (n<2)  //保证 线程启动时emptyBufs.available==2
      emptyBufs.release(2-n);

    while(!m_stop)//循环主体
    {
        emptyBufs.acquire();//获取一个空的缓冲区
        for(int i=0;i<BufferSize;i++) //产生一个缓冲区的数据
        {
            if (curBuf==1)
                buffer1[i]=counter; //向缓冲区写入数据
            else
                buffer2[i]=counter;
            counter++; //模拟数据采集卡产生数据

            msleep(50); //每50ms产生一个数
        }

        bufNo++;//缓冲区序号
        if (curBuf==1) // 切换当前写入缓冲区
          curBuf=2;
        else
          curBuf=1;

        fullBufs.release(); //有了一个满的缓冲区,available==1
    }
    quit();
}

void QThreadShow::run()
{
    m_stop=false;//启动线程时令m_stop=false0

    int n=fullBufs.available();
    if (n>0)
       fullBufs.acquire(n); //将fullBufs可用资源个数初始化为0

    while(!m_stop)//循环主体
    {
        fullBufs.acquire(); //等待有缓冲区满,当fullBufs.available==0阻塞

        int bufferData[BufferSize];
        int seq=bufNo;

        if(curBuf==1) //当前在写入的缓冲区是1，那么满的缓冲区是2
            for (int i=0;i<BufferSize;i++)
               bufferData[i]=buffer2[i]; //快速拷贝缓冲区数据
        else
            for (int i=0;i<BufferSize;i++)
               bufferData[i]=buffer1[i];

        emptyBufs.release();//释放一个空缓冲区
        emit    newValue(bufferData,BufferSize,seq);//给主线程传递数据
    }
    quit();
}

QThreadShow::QThreadShow()
{

}

void QThreadShow::stopThread()
{
    m_stop=true;
}

小结

  多线程的学习就更新到这里了，实现多线程的方式在这几篇文章中主要是 QMutex、QWaitCondition以及QSemaphore这几种方式，灵活运用，多写多练，前路未卜，仍需奋力前行！加油，共勉。