解析 QT 多線程程序之可重入與線程安全 中篇
QT 多線程程序之可重入與線程安全 是本節要介紹的內容,繼續著 解析 QT 多線程程序詳細設計 上篇 ,開始介紹。先來看內容。
在Qt文檔中,術語“可重入”與“線程安全”被用來說明一個函數如何用于多線程程序。假如一個類的任何函數在此類的多個不同的實例上,可以被多個線程同時調用,那么這個類被稱為是“可重入”的。假如不同的線程作用在同一個實例上仍可以正常工作,那么稱之為“線程安全”的。
大多數c++類天生就是可重入的,因為它們典型地僅僅引用成員數據。任何線程可以在類的一個實例上調用這樣的成員函數,只要沒有別的線程在同一個實例上調用這個成員函數。舉例來講,下面的Counter 類是可重入的:
- class Counter{public: Counter() {
- n=0;
- }
- void increment() {
- ++n;
- }
- void decrement() {
- --n;
- }
- int value() const {
- return n;
- }private: int n;
- };
這個類不是線程安全的,因為假如多個線程都試圖修改數據成員 n,結果未定義。這是因為c++中的++和--操作符不是原子操作。實際上,它們會被擴展為三個機器指令:
1,把變量值裝入寄存器
2,增加或減少寄存器中的值
3,把寄存器中的值寫回內存
假如線程A與B同時裝載變量的舊值,在寄存器中增值,回寫。他們寫操作重疊了,導致變量值僅增加了一次。很明顯,訪問應該串行化:A執行123步驟時不應被打斷。使這個類成為線程安全的最簡單方法是使用QMutex來保護數據成員:
- class Counter{public: Counter() {
- n = 0;
- }
- void increment() {
- QMutexLocker locker(&mutex); ++n;
- }
- void decrement() {
- QMutexLocker locker(&mutex);
- --n;
- }
- int value() const {
- QMutexLocker locker(&mutex);
- return n;
- }private: mutable QMutex mutex;
- int n;
- };
QMutexLocker類在構造函數中自動對mutex進行加鎖,在析構函數中進行解鎖。隨便一提的是,mutex使用了mutable關鍵字來修飾,因為我們在value()函數中對mutex進行加鎖與解鎖操作,而value()是一個const函數。
大多數Qt類是可重入,非線程安全的。有一些類與函數是線程安全的,它們主要是線程相關的類,如QMutex,QCoreApplication::postEvent()。
線程與QObjects
QThread 繼承自QObject,它發射信號以指示線程執行開始與結束,而且也提供了許多slots。更有趣的是,QObjects可以用于多線程,這是因為每個線程被允許有它自己的事件循環。
小結:QT 多線程程序之可重入與線程安全的內容介紹完了,希望本文能夠對你有所幫助,如果你對本文感興趣或者需要獲得更多的資料,請參考