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QT 读写锁

article 2025/2/21 23:33:54

一、概述

1、读写锁是一种线程同步机制，用于解决多线程环境下的读写竞争问题。

2、读写锁允许多个线程同时获取读锁（共享访问），但只允许一个线程获取写锁（独占访问）。

3、这种机制可以提高并发性能，因为多个线程可以同时读取共享资源而不会相互干扰。

4、当一个线程有写锁时，其它线程的读锁和写锁请求会被阻塞，直到写锁被释放。

5、QReadWriteLock是Qt框架提供用于线程同步的类，它是一个读写锁（Read-Write Lock）。读写锁允许多个线程同时进行读操作，但在写操作时需要独占访问。

二、使用方法

1、使用写锁

QReadWriteLock lock;

//方式一：
lock.lockForWrite();
//这里修改共享资源
lock.unlock();

//方式二：
QWriteLocker locker(&lock);
//这里修改共享资源

2、使用读锁

QReadWriteLock lock;

//方式一:
lock.lockForRead();
//这里读取共享资源
lock.unlock();

//方式二：
QReadLocker locker(&lock);
//这里读取共享资源

三、 QReadWriteLock::RecursionMode

1、Recursive：递归模式，一个线程可以多次锁定同一个读写锁，并且在进行相应数量的unlock()调用之前读写锁不会被解锁。

QReadWriteLock m_lock{ QReadWriteLock::Recursive };

2、NonRecursive：非递归模式，默认值。一个线程只能锁定一个读写锁一次。

QReadWriteLock m_lock{ QReadWriteLock::NonRecursive };

四、常用成员函数

1、void lockForRead()

获取读锁，如果没有其它线程持有写锁，则能够立即获取读锁。如果有其它线程持有写锁，则当前线程会被阻塞，直到写锁被释放。

2、void lockForWrite()

获取写锁，如果没有其它线程持有读锁或写锁，则能狗立即获取写锁。如果有其它线程持有写锁或读锁，则当前线程会被阻塞，直到所有读锁和写锁都被释放。

3、void unlock()

释放读锁或写锁。如果当前线程持有读锁，则释放读锁。如果持有写锁，则释放写锁。尝试解除未锁定的锁是会导致程序终止。

4、bool tryLockForRead()

尝试获取读锁，如果获得了则返回true。如果另一个线程已经锁定写锁，则获取尝试将失败，但它不会阻塞（与lockForRead()的不同）。

5、bool tryLockForRead(int timeout)

重载函数，如果另一个线程已经获取写锁，则会等待timeout毫秒看是否已经被释放了。

6、bool tryLockForWrite()

尝试获取写锁，如果获得了则返回true，否则立即返回false。如果另一个线程获取了写或读锁，则尝试获取失败。

7、bool tryLockForWrite()

重载函数，如果另一个线程已经获取写或读锁，则等待timeout毫秒看释放已经释放了。

五、示例

// 共享数据变量
QString sharedData;
// 读写锁
QReadWriteLock lock;

// 读取操作线程
class ReaderThread : public QThread
{
public:
    void run() override
    {
        QReadLocker locker(&lock);
        qDebug() << "Read Data: " << sharedData;
    }
};

// 写入操作线程
class WriterThread : public QThread
{
public:
    void run() override
    {
        QWriteLocker locker(&lock);
        sharedData = "this is my city!";
        qDebug() << "Write Data: " << sharedData;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    ReaderThread thread1;
    WriterThread thread2;

    thread1.start();
    thread2.start();

    thread1.wait();
    thread2.wait();

    return a.exec();
}

运行结果：