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Chapter1 Qt互斥锁(QMutex)的使用、QMutexLocker的使用

原文链接：https://blog.csdn.net/wj584652425/article/details/123585126

一、QMutexLocker和QMutex实现示例图

下图为检测QMutexLocker是否上锁成功的示例图（两个线程使用同一个QMutex），源码在文章第四节（源码含详细注释）。

下图为不同QMutex运行时的效果（该图表明两个线程无关，并非sleep影响了另一个线程的运行）

二、QMutex和QMutexLocker的关系（个人理解）

互斥锁（QMutex）在使用时需要在进入和结束的时候使用对应的函数锁定和解锁。在简单的程序中还好，但是在结构复杂的程序中因为需要手动锁定和解锁，很容易忽略细节而出现问题，于是为了应对这种情况QMutexLocker便诞生了（为了简化简化互斥锁的锁定和解锁）。
QMutexLocker通常创建为局部变量，QMutexLocker在创建时传入一个并未锁定（若是锁定可用relock重新锁定或unlock解锁）的QMutex指针变量，并且会将QMutex变量锁定，在释放时会将QMutex变量解锁。（QMutexLocker创建时将传入的QMutex锁定，释放时将传入的QMutex解锁）

三、QMutex使用和QMutexLocker使用

1.QMutex的使用

void CThread::run()
{//互斥锁锁定m_mutex->lock();//输出当前线程的线程IDqDebug() << QThread::currentThreadId();//互斥锁解锁m_mutex->unlock();
}

2.QMutexLocker的使用

void CThread::run()
{//创建QMutexLocker的局部变量，并将类中互斥锁指针传入（此处互斥锁被locker锁定）QMutexLocker locker(m_mutex);qDebug() << QThread::currentThreadId();//当locker作用域结束locker将互斥锁解锁
}

通过1、2的代码比较，我们会发现QMutexLocker的代码中没有手动调用锁定和解锁，由此可看出MutexLocker简化了互斥锁的锁定和解锁。

四、检验QMutexLocker是否将传入的互斥锁锁定

1.操作解释

使用两种实现方法完全不同线程测试
两个线程使用同一个互斥锁
一个线程使用QMutexLocker一个线程单纯使用QMutex

2.CMoveFuncClass（使用moveToThread实现，使用QMutexLocker）

CMoveFuncClass.h

#ifndef CMOVEFUNCCLASS_H
#define CMOVEFUNCCLASS_H#include <QObject>
#include <QMutex>class CMoveFuncClass : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit CMoveFuncClass(QObject *parent = nullptr);~CMoveFuncClass();void setMutex(QMutex *mutex);public slots:void doSomething();private:QMutex * m_mutex;   //定义一个互斥锁变量
};#endif // CMOVEFUNCCLASS_H

CMoveFuncClass.cpp

#include "CMoveFuncClass.h"#include <QDebug>
#include <QThread>CMoveFuncClass::CMoveFuncClass(QObject *parent): QObject(parent)
{
}CMoveFuncClass::~CMoveFuncClass()
{
}void CMoveFuncClass::doSomething()
{//创建QMutexLocker的局部变量，并将类中互斥锁指针传入（此处互斥锁被locker锁定）QMutexLocker locker(m_mutex);qDebug() << "我的实现方法为moveToThread" <<"开始3秒睡眠" << "使用QMutexLocker";qDebug() << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();QThread::sleep(3);  //设置线程睡眠3秒（单位为秒）qDebug() << "我的实现方法为moveToThread" <<"线程运行完成，结束睡眠\n\n";//当locker作用域结束locker将互斥锁解锁
}void CMoveFuncClass::setMutex(QMutex *mutex)
{m_mutex = mutex;
}

3.CThread类（继承QThread实现，单纯使用QMutex）

CThread.h

#ifndef CTHREAD_H
#define CTHREAD_H#include <QObject>
#include <QThread>
#include <QMutex>
#include <QWaitCondition>class CThread : public QThread
{Q_OBJECT
public:explicit CThread(QObject *parent = nullptr);~CThread();void run();void setMutex(QMutex *mutex);private:QMutex *            m_mutex;            //定义一个线程锁变量};#endif // CTHREAD_H

CThread.cpp

#include "CThread.h"
#include <QDebug>CThread::CThread(QObject *parent): QThread(parent)
{
}CThread::~CThread()
{
}void CThread::run()
{//互斥锁上锁m_mutex->lock();qDebug() << "我的实现方法为继承QThread" << "开始3秒睡眠" << "单纯使用QMutex";qDebug() << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();QThread::sleep(3);  //设置线程睡眠3秒（单位为秒）qDebug() << "我的实现方法为继承QThread" <<"线程运行完成，结束睡眠";//互斥锁解锁m_mutex->unlock();
}void CThread::setMutex(QMutex *mutex)
{m_mutex = mutex;
}

4.CMainWindow调用类

CMainWindow.h

#ifndef CMAINWINDOW_H
#define CMAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include "CThread.h"
#include "CMoveFuncClass.h"namespace Ui {
class CMainWindow;
}class CMainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:explicit CMainWindow(QWidget *parent = 0);~CMainWindow();signals:void startMoveThread();private slots:void on_startBtn_clicked();		//触发方法二函数的信号private:Ui::CMainWindow *ui;CThread         *m_cThread;		//方法一指针CMoveFuncClass  *m_moveFunc;	//方法二指针QThread         *m_thread;		//方法二所移至的线程指针QMutex          *m_mutex;       //两个线程使用的线程锁
};#endif // CMAINWINDOW_H

CMainWindow.cpp

#include "CMainWindow.h"
#include "ui_CMainWindow.h"#include <QDebug>CMainWindow::CMainWindow(QWidget *parent) :QMainWindow(parent),ui(new Ui::CMainWindow)
{ui->setupUi(this);/方法一/////new出CThread对象m_cThread = new CThread;/方法二/////new一个moveToThread的接收线程并启动m_thread = new QThread;//new出CMoveFuncClass对象m_thread->start();  //一定记得启动，否则运行不了m_moveFunc = new CMoveFuncClass;//连接相应信号槽connect(this, &CMainWindow::startMoveThread, m_moveFunc, &CMoveFuncClass::doSomething);connect(m_thread, &QThread::finished, m_moveFunc, &QObject::deleteLater);//将对象移至线程m_moveFunc->moveToThread(m_thread);//创建线程共用的互斥锁m_mutex = new QMutex;//下方为m_mutex的地方更改为new QMutex，则能实现第一节，第二张图的效果m_cThread->setMutex(m_mutex);m_moveFunc->setMutex(m_mutex);
}CMainWindow::~CMainWindow()
{delete m_mutex;delete m_moveFunc;m_thread->exit();m_thread->wait(1);delete m_thread;m_cThread->exit();m_cThread->wait(1);delete m_cThread;delete ui;
}void CMainWindow::on_startBtn_clicked()
{//通过start启动方法一线程m_cThread->start();//发送信号启动方法二线程emit startMoveThread();
}

运行上方的代码（第一节，第一张效果图）可看出，使用QMutexLocker的线程首先运行，且代码中无锁定和解锁的操作，但另外一个线程依然等该线程运行完成后运行，由此可看出，使用QMutexLocker是实现了互斥锁的锁定和解锁的。

总结

QMutexLocker提供的简化互斥锁锁定和解锁的机制在很多时候时蛮方便的，在使用互斥锁的地方使用QMutexLocker会减去许多安全隐患；不过在多线程循环输出ABC的时候好像就不适合该方法。所以使用类似的类还得按情况而定

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