瞧一瞧Qt的QMutex

    mutex一般称为互斥锁，是用于线程同步的。Qt帮助文档对QMutex有一段描述：QMutex是为了保护一个对象、数据结构或代码段，在同一个时刻只能有一个线程能访问它。我觉得这句话很容易误导人，看这句话会把关注点放在对象、数据结构或代码段上。但是个人觉得QMutex重点应该放在QMutex与线程的关系上。直接通过例子来看一看。

    a.不使用QMutex的多线程运行情况。

    1.新建一个类Thread,继承于QThread，重写run函数。

C++

void Thread::run()
{
    qDebug()<<"第一句话"<<QThread::currentThreadId();
    qDebug()<<"第二句话"<<QThread::currentThreadId();
    qDebug()<<"第三句话"<<QThread::currentThreadId();
}

    run函数里执行了三个操作，都是打印。

    2.创建两个Thread对象并start。这样就会有两个线程。

C++

    Thread t1;
    Thread t2;
    t1.start();
    t2.start();

    这里我们没有使用QMutex，看看运行情况。

    从结果可以看到两个线程的三个操作是交替执行（也有可能是别的情况）。

   b.加上QMutex。

   3.在run函数中加上QMutex.

C++

 QMutex mutex; //全局的对象
 
 void Thread::run()
{
    mutex.lock();
    qDebug()<<"第一句话"<<QThread::currentThreadId();
    qDebug()<<"第二句话"<<QThread::currentThreadId();
    qDebug()<<"第三句话"<<QThread::currentThreadId();
    mutex.unlock();
}

  运行情况如下：

从结果可以看出，先执行完第一个线程的三个操作，再执行第二个线程的操作。感觉好像是mutex锁住了那三个qDebug操作。

 c.再来一个不加锁的线程。

 4.新建一个类Thread2,继承于QThread，重写run函数。

C++

void Thread2::run()
{
    qDebug()<<"第一句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
    qDebug()<<"第二句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
    qDebug()<<"第三句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
}

为了区分，qDebug最后加上了“--thread2--”

 5.创建Thread2类的对象，并start

C++

    Thread  t1;
    Thread  t2;
    Thread2 t3; //Thread2对象..
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();

查看运行结果：

从结果可以看到原来的一个线程的三句话没有连续打印，这样看好像mutex并没有锁住三个qDebug的操作。但是如果把Thread2的线程打印结果去掉，另外两个线程的结果还是按顺序执行的，所以说mutex是起作用的。

 

那QMutex的作用该怎么理解呢？ 假如把QMutex比作是一个标签，它有两个状态：使用中和未使用。从上面的例子看

1. mutex在第一个线程（t1）中标记为使用中(lock操作)。

2. 这时第二个线程也想要标记(lock)，但是mutex已经被标记为使用中了，所以他只能等，之道t1把mutex标记为未使用（unlock）。在等待的期间t2中lock以下的操作都没有被执行。所以会看到t1的三句话按顺序出来了。

3. 第三个线程t3根本就不管另外两个线程，老子自己执行自己的（它没有调用lock，所以没有被锁住）。该在什么时刻运行就什么时候运行。

 

综上，如果还要让三句话按顺序执行，还需要在t3上加上那把锁：

C++

void Thread2::run()
{
    mutex.lock();
    qDebug()<<"第一句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
    qDebug()<<"第二句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
    qDebug()<<"第三句话"<<QThread::currentThreadId()<<"--thread2--";
    mutex.unlock();
}

 上一篇说了那么多就是想表达QMutex是怎么运行的。不过QMutex的目的是保护数据，接下来就看看QMutex保护数据的例子吧。

    例：

    从QThread派生两个类Thread和Thread2，两个类的run函数分别如下：

C++

int number = 0; //全局变量

void Thread::run()
{
    number += 5;
    qDebug()<<"---------------";
    int val = number*3;
    qDebug()<<"thread1"<<val;
}

void Thread2::run()
{
    number += 3;
    qDebug()<<"---------------";
    int val = number*2;
    qDebug()<<"therad2"<<val;
}

两个线程的工作就是使用全局变量number来计算获得最终结果。若Thread线程先执行那么预期的结果将是Thread输出15。但是运行结果却是：

24是怎么来的呢？number在Thread线程中+=5变为了5，然后在Thread2线程中+=3变为了8，所以在Thread线程中再计算val的值时number已经变为了8，结果就是24了。

（说明：两个run函数中都有加qDebug()<<"---------------"，目的是让两个线程交替执行，不然有可能线程在一个时间片内就完成了计算，结果就是预期的了。所以此处这个qDebug纯粹是为了写这个反例，没有实际意义。）

 

这时候就需要QMutex上场了，根据上一篇所说的，我们需要在两个线程中都加上QMutex。

C++

void Thread::run()
{
    mutex.lock();
    number += 5;
    qDebug()<<"---------------";
    int val = number*3;
    qDebug()<<"thread1"<<val;
    mutex.unlock();
}

void Thread2::run()
{
    mutex.lock();
    number += 3;
    qDebug()<<"---------------";
    int val = number*2;
    qDebug()<<"therad2"<<val;
    mutex.unlock();
}

运行结果：

QMutex虽好，但使用时也要小心一点，有lock就要unlock。不然的话别的线程就惨了。比如说把Thread::run中的mutex.unlock注释掉。那么运行结果就是：

只有Thread的结果打印出来了，那是因为Thread2还卡在mutex.lock这里，它还在问mutex你解锁了没.....

 

转自：https://www.fearlazy.com/index.php/post/97.html

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