Qt多线程编程总结（二）——QMutex

QMutex类提供的是线程之间的访问顺序化。

QMutex的目的是保护一个对象、数据结构或者代码段，所以同一时间只有一个线程可以访问它。（在Java术语中，它和同步关键字“synchronized”很相似）。例如，这里有一个方法打印给用户两条消息：

void someMethod()
{
   qDebug("Hello");
   qDebug("World");
}

如果同时在两个线程中调用这个方法，结果的顺序将是：

  Hello
  Hello
  World
  World
  

如果你使用了一个互斥量：

QMutex mutex;

void someMethod()
{
   mutex.lock();
   qDebug("Hello");
   qDebug("World");
   mutex.unlock();
}

用Java的术语，这段代码应该是：

void someMethod()
{
   synchronized {
     qDebug("Hello");
     qDebug("World");
   }
}

然后同一时间只有一个线程可以运行someMethod并且消息的顺序也一直是正确的。当然，这只是一个很简单的例子，但是它适用于任何需要按特定频率发生的情况。

但你在一个线程中调用lock()，其它线程将会在同一地点试图调用lock()来阻塞，知道这个线程调用unlock()之后其它线程才会获得这个锁。lock()的一种非阻塞选择是tryLock()。

实验部分：

情形一：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <Qthread>
#include <QTextStream>
class MyThreadA : public QThread {
public:
virtual void run();
};
class MyThreadB: public QThread {
public:
virtual void run();
};
int number=6;
void MyThreadA::run(){
number *= 5;
number /= 4;
}
void MyThreadB::run(){
number *= 3;
number /= 2;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication app(argc, argv);
MyThreadA a;
MyThreadB b;
a.run();
b.run();
 a.terminate();
b.terminate();
QTextStream out(stdout);
out<<number;
return app.exec();
}

上述代码，很简单，写了两个线程，覆盖了QThread的纯虚函数run()，这两个重构的run方法都是对全局变量number的操作，

主函数中顺序调用这两个方法，a.run()执行后number为7,b.run()执行后为10。

情形二：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <Qthread>
#include <QTextStream>
class MyThreadA : public QThread {
public:
virtual void run();
};
class MyThreadB: public QThread {
public:
virtual void run();
};
int number=6;
void MyThreadA::run(){
number *= 5;
sleep(1);
number /= 4;
}
void MyThreadB::run(){
number *= 3;
sleep(1);
number /= 2;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication app(argc, argv);
MyThreadA a;
MyThreadB b;
a.start();
b.start();
a.wait();
b.wait();
QTextStream out(stdout);
out<<number；
return app.exec();
}

运行结果：

number=11;

利用QThread的方法start()同是开启两个线程，值得注意的是wait()函数，不能等待自己，这个是用来多个线程交互的，所以不能当sleep()用。这个函数是在主线程中被调用的时候阻塞了主线程。如果想在外部让子线程暂停，最好的办法是在子线程中设置一个标志，在主线程中更改这个标志，并在子线程的run函数中判断，通过调用其保护函数sleep()来达到暂停的目的了。

查看源代码，即可有清楚的概念：

bool QThread::wait(unsigned long time)
{
    Q_D(QThread);
    QMutexLocker locker(&d->mutex);
    if (d->id == GetCurrentThreadId()) {
        qWarning("QThread::wait: Thread tried to wait on itself");     //当是自身时，直接返回false
        return false;
    }
    if (d->finished || !d->running) //与这个线程对象关联的线程已经结束执行（例如从run函数返回）。如果线程结束返回真值。如果线程还没有开始也返回真值。
        return true;
    ++d->waiters;
    locker.mutex()->unlock();


    bool ret = false;
    switch (WaitForSingleObject(d->handle, time)) {   //调用win的对象处理函数
    case WAIT_OBJECT_0:    //核心对象被激活，等待成功
        ret = true;
        break;
    case WAIT_FAILED:
        qErrnoWarning("QThread::wait: Thread wait failure");
        break;
    case WAIT_ABANDONED:
    case WAIT_TIMEOUT:
    default:
        break;
    }
    locker.mutex()->lock();
    --d->waiters;
    if (ret && !d->finished) {                                  //虽然响应成功，但关联对象未结束执行
        // thread was terminated by someone else
        d->terminated = true;
        QThreadPrivate::finish(this, false);
    }
    if (d->finished && !d->waiters) {    //关联对象执行结束，并且等待数为零时，关闭句柄。
        CloseHandle(d->handle);
        d->handle = 0;
    }
    return ret;
}

情形三：（Mutex 作用）

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <Qthread>
#include <QTextStream>
#include <QMutex>
class MyThreadA : public QThread {
public:
virtual void run();
};
class MyThreadB: public QThread {
public:
virtual void run();
};
QMutex mutex;
int number=6;
void MyThreadA::run(){
mutex.lock();
number *= 5;
sleep(1);
number /= 4;
mutex.unlock();
}
void MyThreadB::run(){
mutex.lock();
number *= 3;
sleep(1);
number /= 2;
mutex.unlock();
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication app(argc, argv);
MyThreadA a;
MyThreadB b;
a.start();
b.start();
a.wait();
b.wait();
QTextStream out(stdout);
out<<number;
return app.exec();
}

运行结果：

number=10;

通过实验结果可以看出，QMutex保护了全局变量，同一时间只有一个线程可以访问它。

只得一提的是tryLock()的使用，若以上代码换为mutex.tryLock();那么执行结果可能为11，因为是试图锁定互斥量。如果锁被得到，这个函数返回真。如果另一个进程已经锁定了这个互斥量，这个函数返回假，而不是一直等到这个锁可用为止。

且不能添上sleep()函数，否则提示 "A mutex must be unlocked in the same thread that locked it."的运行错误。

http://blog.csdn.net/mznewfacer/article/details/6966752