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Qt多執行緒程式設計一:使用QSemaphore和waitCondition管理一系列資源

使用QSemaphore管理一系列資源。在Qt多執行緒程式設計中,可以使用QSemaphore來管理一系列相似資源。以下程式對Buffer的資源進行消耗與回收。定義了兩個QSemaphore

freeElement表示空閒資源訊號量,usedElement表示佔用資源訊號量。空閒資源freeElement被限定為有100個資源可用。usedElement沒有限定預設為0,它的上限由freeElement來限定(當空閒資源沒有了,freeElement.acquire()這句就會被阻塞,不能繼續往資源池中塞資源,那麼佔用資源達到上限,usedElement.release();不會被呼叫,usedElement的數目也不會再增長)。生產者Producer比消耗者Consumer快(生產者每100ms生產一個,消耗著每1s消耗一個),當資源池被佔滿,生產者停止生產,直到消耗者消耗一個。

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QSemaphore>
#include <iostream>
#include <windows.h>
const int DataSize = 500;
const int BufferSize = 100;
char Buffer[BufferSize];
QSemaphore freeElement(BufferSize);
QSemaphore usedElement;
using namespace std;
class Producer : public QThread
{
public:
	void run()
	{
		for (int i = 0; i < DataSize; i ++)
		{
			freeElement.acquire();
			Buffer[i % BufferSize] = '0' + i % 10;
			cout << "produce one:" << Buffer[i % BufferSize] << endl;
			cout << "the usedElement avalible count is :" << usedElement.available() << endl; 
			Sleep(100);
			usedElement.release();
		}
	}
};

class Consumer : public QThread
{
public:
	void run()
	{
		for (int i = 0; i < DataSize; i++)
		{
			usedElement.acquire();
			Sleep(1000);
			cout <<"consumer one:"<< Buffer[i % BufferSize] << endl;
			freeElement.release();
		}
	}
};

int main(int argc, char *argv[])
{
	QCoreApplication a(argc, argv);
	Producer producer;
	Consumer consumer;
	producer.start();
	consumer.start();
	producer.wait();
	consumer.wait();
	return a.exec();
}

使用waitCondition管理一系列資源.使用waitCondition同樣可以達到上面的效果。使用兩個等待條件bufferNotEmpty(等待資源池資源非空條件的出現),bufferNotFull(等待資源池非滿的條件出現)。當資源池被佔滿了,numUsedElement == BufferSize,bufferNotFull觸發,進入等待狀態,生產資源執行緒被阻塞。等到資源被消耗後bufferNotFull.wakeAll();觸發,生產資源執行緒又被啟用。值得注意的一點是:所有的操作都添加了鎖,保證每一個操作都是原子操作。

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QSemaphore>
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <QMutex>
#include <QWaitCondition>
const int DataSize = 500;
const int BufferSize = 100;
char Buffer[BufferSize];
QMutex mutex;
QWaitCondition bufferNotEmpty;
QWaitCondition bufferNotFull;
int numUsedElement = 0;
using namespace std;
class Producer : public QThread
{
public:
	void run()
	{
		for (int i = 0; i < DataSize; i ++)
		{
			mutex.lock();
			if (numUsedElement == BufferSize)
			{
				bufferNotFull.wait(&mutex);
			}
			mutex.unlock();
			Buffer[i % BufferSize] = '0' + i % 10;
			mutex.lock();
			numUsedElement++;
			bufferNotEmpty.wakeAll();
			mutex.unlock();
			cout << "produce one:" << Buffer[i % BufferSize] << endl;
			cout << "the usedElement avalible count is :" << numUsedElement << endl;
			Sleep(100);
			
		}
	}
};

class Consumer : public QThread
{
public:
	void run()
	{
		for (int i = 0; i < DataSize; i++)
		{
			mutex.lock();
			if (numUsedElement == 0)
			{
				bufferNotEmpty.wait(&mutex);
			}
			mutex.unlock();
			mutex.lock();
			numUsedElement--;
			bufferNotFull.wakeAll();
			mutex.unlock();
			Sleep(1000);
			cout <<"consumer one:"<< Buffer[i % BufferSize] << endl;
		}
	}
};

int main(int argc, char *argv[])
{
	QCoreApplication a(argc, argv);
	Producer producer;
	Consumer consumer;
	producer.start();
	consumer.start();
	producer.wait();
	consumer.wait();
	return a.exec();
}