性能特性测试系列4——QT线程与std::thread（下）之QThread

序

一QThread

二两种用法

二互斥量锁条件变量原子操作及其他

三一张图

 其实用法早就总结了，但是因为自身事务原因，一直没有比较他们间的效率，甚至各种互斥量，条件变量之间的效率，更多是集中看了下他们各自的api和特点，所以估计以后还需要补充或者是另开一篇来讲= =。

序

 QThread的线程用法上与std::thread相比有较大的区别，4.4版本之前是继承的方式来使用线程（个人猜测可能是因为那会儿c++11还没出来，std::function和std::bind没有，所以继承是实现消息回调比较方便的方式，当然仅仅是猜测，有兴趣可以查证），但4.4之后开始，官方建议不要再用继承的方式来使用线程，而是通过信号槽的方式来取代。

 测试环境：Qt5.7，vs2015。

一、QThread:

 如下图所示：



看不清楚图可以直接在官网看：传送门

 1、继承自QObject(截图没截上)

 2、启动线程：start()函数，启动后调用run()函数，run()执行完之后退出线程。

 3、wait：有点类似std::thread 的join，但是需要指定时间，并且不是线程run函数结束后自动返回，如果不指定，默认会一直等待。所以我一般在用的过程中，需要退出的时候（或者调用quit），再wait。

二、两种用法:

既然QThread有两种用法，那么就简单介绍下吧：

图里已经说得很清楚了，那我就不在多说：



头文件：

class QtThreadFuncByThread : public QThread
{
public:
void SetLoop(int loop);
int GetSum();

protected:
virtual void run();

private:
int _Loop = 0;
int _Sum  = 0;
};

cpp

void QtThreadFuncByThread::SetLoop(int loop)
{
this->_Loop = loop;
}

int QtThreadFuncByThread::GetSum()
{
return this->_Sum;
}

void QtThreadFuncByThread::run()
{
for(int i = 0; i < this->_Loop; ++i)
{
this->_Sum++;
}
int id =(int)QThread::currentThreadId();
emit Log::GetInstance()->LogStr(QString("qt继承方式子线程id:   %1;").
arg(id));
}

使用：

QtThreadFuncByThread thread;
thread.SetLoop(loop);
thread.start();
thread.wait(100);

 2、信号槽方式（推荐用法）：

至于为啥推荐呢，直接给个传送门吧：传送门



至于代码，官网给了例子：传送门

我再写个简化版的：

QThread * thread = new QThread;
QtThreadFuncClass* funcclass = new QtThreadFuncClass;
funcclass->SetLoop(loop);
funcclass->moveToThread(thread);
QObject::connect(thread, &QThread::started, funcclass, &QtThreadFuncClass::ThreadFunc, Qt::DirectConnection);
thread->start();
thread->wait(100);

 简而言之，你需要做的是把QObject对象，movetothread去，否则你调用的信号槽仍然是在主线程。

二、互斥量，锁，条件变量，原子操作及其他：

 其实std::thread有的那些互斥量，自解锁，条件变量，future，原子操作等，Qt里面也能找到对应的类，只是用法，和一些细节性的功能不太一致，其他大致都是相似的，所以我就简要的整理和汇总下：

 1、互斥量与自解锁：

如下图所示：



 qt的互斥量只有简单的QMutex，当然，某种程度上是std::thread里那几种结合体，自解锁也只有一种，如果不记得std::thread有哪些，请看我上一篇。用法比较简单，我就不贴代码了。

 2、读写锁与其自解锁：



 所谓读写锁，顾名思义，即读锁定状态与写锁定状态是不一样的。例如指定某段读取区域为lockForRead(),则表示这段代码仅仅是对资源进行读取，没有改变，所有线程可以共享该资源，无需阻塞；另一段改写某资源区域为LockForWrite(),则表示这段代码需要改写资源，其他线程需要阻塞，同时，lockForRead()锁定的读取资源代码也会被锁住，别的线程无论是读还是写会阻塞。

 3、信号量：



 图中其实把函数介绍的比较清楚了，即先指定一定数量的信号量，在实际用的过程中可用于一个类似生产者消费者模式，一个线程负责生产，如果信号量没有空位置了，rlease（加一个位置），另一个线程负责消费，如果有空位置，就消费一个（acquire）。

 4、条件变量：



 前面两个读写锁和信号量这些还和std::thread提供的机制有区别（因为没有，当然，想实现也可以用互斥量这些自己写一个）。条件变量几乎是没啥差异，用法也都差不多，函数已经在图中列出来了。

 5、原子操作：



官网传送门：传送门

 一共就如图所示只有三种，int，integer，pointer，用法也没太大的区别，不记得在上一篇有没有说过，原子对象本身也是带锁的，多线程访问的时候不用担心上锁问题，是为细粒度锁（mutex这些是粗粒度锁）。

 6、future：



qfuture依赖于Qt Concurrent，下图接上图：



官网传送门：传送门

简单的说就是一个异步方法，类似std::async，只执行一次的异步方法，具体概念用法图中已经解释了。

下图解释下QFuture和QFutureWatcher关系（官网例子）：



 7、QThreadPool：

其实这个不算线程机制，不应该放上来，随便看看：

三、一张图：

该图能较好说明QThread的一些用法及生命周期。

 如下图所示



参考资料：传送门

 本次其实还有许多的东西可以说，只是做了个简单的图表，慢慢来，现在没有时间补充，总结完这些，其实理解上的话也比较简单，暂时就先这样，当做挖个坑吧= =。

ps：基本上，线程的一些特性就先这样，以后有时间再说，下期是网络编程，Qt的tcp和udp，以及asio的tcp，udp，时间未知。