Qt 多線(xiàn)程之可重入與線(xiàn)程安全是本節(jié)要介紹的內(nèi)容。在Qt文檔中，術(shù)語(yǔ)“可重入”與“線(xiàn)程安全”被用來(lái)說(shuō)明一個(gè)函數(shù)如何用于多線(xiàn)程程序。假如一個(gè)類(lèi)的任何函數(shù)在此類(lèi)的多個(gè)不同的實(shí)例上，可以被多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)調(diào)用，那么這個(gè)類(lèi)被稱(chēng)為是“可重入”的。假如不同的線(xiàn)程作用在同一個(gè)實(shí)例上仍可以正常工作，那么稱(chēng)之為“線(xiàn)程安全”的。

大多數(shù)c++類(lèi)天生就是可重入的，因?yàn)樗鼈兊湫偷貎H僅引用成員數(shù)據(jù)。任何線(xiàn)程可以在類(lèi)的一個(gè)實(shí)例上調(diào)用這樣的成員函數(shù)，只要沒(méi)有別的線(xiàn)程在同一個(gè)實(shí)例上調(diào)用這個(gè)成員函數(shù)。舉例來(lái)講，下面的Counter 類(lèi)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(gè)類(lèi)不是線(xiàn)程安全的，因?yàn)榧偃缍鄠€(gè)線(xiàn)程都試圖修改數(shù)據(jù)成員 n,結(jié)果未定義。這是因?yàn)閏++中的++和--操作符不是原子操作。實(shí)際上，它們會(huì)被擴(kuò)展為三個(gè)機(jī)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(xiě)回內(nèi)存

假如線(xiàn)程A與B同時(shí)裝載變量的舊值，在寄存器中增值，回寫(xiě)。他們寫(xiě)操作重疊了，導(dǎo)致變量值僅增加了一次。很明顯，訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)該串行化：A執(zhí)行123步驟時(shí)不應(yīng)被打斷。使這個(gè)類(lèi)成為線(xiàn)程安全的最簡(jiǎn)單方法是使用QMutex來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)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(lèi)在構(gòu)造函數(shù)中自動(dòng)對(duì)mutex進(jìn)行加鎖，在析構(gòu)函數(shù)中進(jìn)行解鎖。隨便一提的是，mutex使用了mutable關(guān)鍵字來(lái)修飾，因?yàn)槲覀冊(cè)趘alue()函數(shù)中對(duì)mutex進(jìn)行加鎖與解鎖操作，而value()是一個(gè)const函數(shù)。

大多數(shù)Qt類(lèi)是可重入，非線(xiàn)程安全的。有一些類(lèi)與函數(shù)是線(xiàn)程安全的，它們主要是線(xiàn)程相關(guān)的類(lèi)，如QMutex,QCoreApplication::postEvent()。

線(xiàn)程與QObjects

QThread 繼承自QObject,它發(fā)射信號(hào)以指示線(xiàn)程執(zhí)行開(kāi)始與結(jié)束，而且也提供了許多slots。更有趣的是，QObjects可以用于多線(xiàn)程，這是因?yàn)槊總€(gè)線(xiàn)程被允許有它自己的事件循環(huán)。
QObject 可重入性

QObject是可重入的。它的大多數(shù)非GUI子類(lèi)，像QTimer,QTcpSocket,QUdpSocket,QHttp,QFtp,QProcess也是可重入的，在多個(gè)線(xiàn)程中同時(shí)使用這些類(lèi)是可能的。需要注意的是，這些類(lèi)被設(shè)計(jì)成在一個(gè)單線(xiàn)程中創(chuàng)建與使用，因此，在一個(gè)線(xiàn)程中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，而在另外的線(xiàn)程中調(diào)用它的函數(shù)，這樣的行為不能保證工作良好。有三種約束需要注意：

1，QObject的孩子總是應(yīng)該在它父親被創(chuàng)建的那個(gè)線(xiàn)程中創(chuàng)建。這意味著，你絕不應(yīng)該傳遞QThread對(duì)象作為另一個(gè)對(duì)象的父親(因?yàn)镼Thread對(duì)象本身會(huì)在另一個(gè)線(xiàn)程中被創(chuàng)建)

2,事件驅(qū)動(dòng)對(duì)象僅僅在單線(xiàn)程中使用。明確地說(shuō)，這個(gè)規(guī)則適用于"定時(shí)器機(jī)制“與”網(wǎng)格模塊“，舉例來(lái)講，你不應(yīng)該在一個(gè)線(xiàn)程中開(kāi)始一個(gè)定時(shí)器或是連接一個(gè)套接字，當(dāng)這個(gè)線(xiàn)程不是這些對(duì)象所在的線(xiàn)程。

3，你必須保證在線(xiàn)程中創(chuàng)建的所有對(duì)象在你刪除QThread前被刪除。這很容易做到:你可以run()函數(shù)運(yùn)行的棧上創(chuàng)建對(duì)象。

盡管QObject是可重入的，但GUI類(lèi)，特別是QWidget與它的所有子類(lèi)都是不可重入的。它們僅用于主線(xiàn)程。正如前面提到過(guò)的，QCoreApplication::exec()也必須從那個(gè)線(xiàn)程中被調(diào)用。實(shí)踐上，不會(huì)在別的線(xiàn)程中使用GUI類(lèi)，它們工作在主線(xiàn)程上，把一些耗時(shí)的操作放入獨(dú)立的工作線(xiàn)程中，當(dāng)工作線(xiàn)程運(yùn)行完成，把結(jié)果在主線(xiàn)程所擁有的屏幕上顯示。

小結(jié)：Qt 多線(xiàn)程之可重入與線(xiàn)程安全關(guān)于本節(jié)的內(nèi)容介紹完了，請(qǐng)接著看 Qt 多線(xiàn)程之逐線(xiàn)程事件循環(huán) 下篇。更多資料請(qǐng)參考編輯推薦。