Qt线程同步-单生产者单消费者

生产者消费者

生产者消费者是个很经典的模型,我当时上学的时候,记得操作系统老师就讲过。

现在我们用Qt的条件变量来实现。

QWaitCondition

Qt的环境变量为QWaitCondition,对应的CPP的类就是std::condition_variable
用任意一个就可以。

Qt是有官方的demo实现的。我觉得对于新手来讲不太好理解,而且并没有充分利用C++的RAII。这次我们自己来实现下
Qt的官方demo地址

Examples\Qt-5.14.2\corelib\threads\waitconditions

实现

现在附上我的实现


const int DataSize = 1000;
QStringList listBuffer;
const int bufferSize = 10;

QWaitCondition bufferNotEmpty;
QWaitCondition bufferNotFull;
QMutex mutex;

class Producer : public QThread
{
public:
    Producer(QObject *parent = NULL) : QThread(parent)
    {
    }
    void run() override
    {
        for (int i = 0; i < DataSize; ++i)
        {
            QMutexLocker locker(&mutex);
            if (listBuffer.size() == bufferSize)
                bufferNotFull.wait(&mutex);

            QString strNumer = QString::number(i);

            //假设生产者比较慢,一秒一个
#ifdef Q_OS_WIN
            Sleep(1000);
#endif
            qDebug()<<"producer----------"<<strNumer<<endl;
            listBuffer.push_back(strNumer);
            bufferNotEmpty.wakeAll();
        }
    }
};

class Consumer : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    Consumer(QObject *parent = NULL) : QThread(parent)
    {
    }

    void run() override
    {
        while(true)
        {
            QMutexLocker locker(&mutex);
            if (listBuffer.isEmpty())
                bufferNotEmpty.wait(&mutex);

            QString strText = listBuffer.front();
            listBuffer.pop_front();
            bufferNotFull.wakeAll();

            //在这里手动unlock.
            locker.unlock();
#ifdef Q_OS_WIN
            Sleep(2000);
#endif
            //最好在这里来消费,如果多个消费者,就不会卡主其它线程消费了。
            qDebug()<<"consmer------"<<strText<<endl;

        }
    }
};

输出

看输出,一开始生产者是比消费者要快的,所以producer输出比较快

producer---------- "0" 
producer---------- "1" 
consmer------ "0" 
producer---------- "2" 
producer---------- "3" 
producer---------- "4" 
consmer------ "1" 
producer---------- "5" 

到后面,listBuffer塞满之后,慢慢的两个size的差距就是buffer的大小了。这当然是正常的。

producer---------- "74" 
consmer------ "64" 
producer---------- "75" 
consmer------ "65" 
producer---------- "76" 
consmer------ "66" 
producer---------- "77" 

小结

这是一个使用Qt的QMutex跟QWaitContidion来实现的一个经典的生产者消费者的模型。

当然你可以
把我代码中的QWaitCondition替换成C++的std::condition_variable。
把QMutex替换成std::mutex。
把QMutexLocker 替换成 std::lock_gard或者 std::unique_lock。
这些都是可以的。

个人觉得我的代码比Qt官方的代码好理解一些233333.

附上工程代码
https://github.com/CryFeiFei/Qt_Teach/tree/master/Qt_Teach/Thread_WaitCondition


文章作者: 张小飞
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