从零开始学Qt(78):什么是线程同步?

在多线程应用程序中，由于多个线程的存在，线程之间可能需要访问同一个变量，或一个线 程需要等待另外一个线程完成某个操作后才产生相应的动作。

例如，在本系列上一篇文章（从零开始学Qt（77）：多线程程序实例 - 投骰子）的实例中，工作线程产生随机的骰子点数，主线程读取骰子点数并显示，主线程需要等待工作线程产生一个新的骰子点数后再读取数据。实例中使用了信号与槽的机制，在产生新的骰子数之后，通过信号通知主线程读取新的数据。

如果不使用信号与槽机制，QDiceThread的run()函数变为如下的代码（删除了信号发射代码）：

void QDiceThread::run()
{//线程任务
  m_stop=false; //启动线程时令 m_stop=false
  m_seq=0; //掷骰子次数
  qsrand(QTime::currentTime().msec());//随机数初始化，qsrand 是线程安全的
  while(!m_stop){ //循环主体
  	if(!m_Paused){
      m_diceValue=qrand(); //获取随机数
      m_diceValue=(m_diceValue%6)+1;
      m_seq++;
  	}
  	msleep(500); //线程休眠 500ms
  }
  quit();//相当于exit(0)，退出线程的事件循环
}

那么，QDiceThread需要定义公共函数，返回m_diceValue的值，如：

int QDiceThread::diceValue() { return = m_diceValue;}

以便在主线程中调用此函数读取骰子的点数。

由于没有信号与槽的关联（信号与槽的关系类似于硬件的中断与中断处理函数），主线程只能采用不断查询的方式主动查询是否有新数据，并读取它。但是在主线程调用diceValue()读取骰子点数时，工作线程可能正在执行run()函数里修改m_diceValue值的语句，即:

m_diceValue=qrand(); //获取随机数
m_diceValue=(m_diceValue%6)+1;
m_seq++;

而且这几条语句计算量大，需要执行较长时间。执行这两条语句时不希望被主线程调用的 diceValue()函数中断，如果中断，则主线程得到的可能是错误的值。

这种情况下，这样的代码段是希望被保护起来的，在执行过程中不能被其他线程打断，以保 证计算结果的完整性，这就是线程同步的概念。

在Qt中，有多个类可以实现线程同步的功能，包括QMutex、QMutexLocker、QReadWriteLock、 QReadLocker、QWriteLocker、QWaitCondition 和 QSemaphore。

后续文章将分别介绍这些类的用法。

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