QT QThread +信号量 实现生成者和消费者

//本文详细描述QT 中QThread +信号量 实现生成者和消费者。

//调试通过。

//这个例子演示了怎样使用QSemaphore 信号量来保护对生成者线程和消费者线程共享的环形缓冲

//区的访问。
//生成者向缓冲区中写入数据,直到达到缓冲区的终点,这时它会从起点重新开始,覆盖已经存在

//的数据
//消费者线程读取它产生的数据,并将其输出。
//这个例子中包含Producer和Consumer类,它们都继承自QTherad
//环形缓冲区用来在这两个缓冲区通讯,保护缓冲区的信号量被设置为全局变量

//---------------------------------------------------------------------

//1.main 文件

#include <QCoreApplication>
#include <QSemaphore>

#include "producer.h"

#include "consumer.h"

#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])

{

QCoreApplication a(argc, argv);

qDebug()<<"start";

Producer producer;
Consumer consumer;
/* 启动生产者和消费者线程 */
producer.start();
consumer.start();
/* 等待生产者和消费者各自执行完毕后自动退出 */
producer.wait();
consumer.wait();

qDebug()<<"end";

return a.exec();

}

//---------------------------------------------------------------------

//---------------------------------------------------------------------

//2.全局变量

//2.1全局变量头文件

#include <QSemaphore>

#ifndef GLOBAL_DEF_H

#define GLOBAL_DEF_H

extern const int DataSize;//生产者将要产生数据的数量

extern const int BufferSize;//环形缓冲区的大小

extern char buffer [];//缓冲区

extern QSemaphore freeBytes;//控制缓冲区的空闲区域(生成者还没添加数据或者消费者已经进

//行读取的区域)

extern QSemaphore usedBytes;//控制已经使用了的缓冲区区域(生成者已经添加数据,但是消费

//者还没有读取的区域)

#endif // GLOBAL_DEF_H

//---------------------------------------------------------------------

//2.2 全局变量cpp文件

#include "global_def.h"

const int DataSize=10;//生产者将要产生数据的数量

const int BufferSize=5;//环形缓冲区的大小

char buffer [BufferSize];//缓冲区
QSemaphore freeBytes(BufferSize);//控制缓冲区的空闲区域(生成者还没添加数据或者消费者已经进行读取的区域)
QSemaphore usedBytes(0);//控制已经使用了的缓冲区区域(生成者已经添加数据,但是消费者还没有读取的区域)
//这两个信号保证了生成者永远不会在消费者前多于BufferSize个字节,而消费者永远也不会读取生成者还没生成的数据

//---------------------------------------------------------------------

//---------------------------------------------------------------------
//3.生成者类

//3.1 生成者类头文件

#ifndef PRODUCER_H

#define PRODUCER_H
#include <QThread>

#include "global_def.h"
#include <QRandomGenerator>

#include <QDebug>

class Producer : public QThread

{

public:

Producer();

void run() ;****//注意大小写,不是Run()函数

};

#endif // PRODUCER_H

//---------------------------------------------------------------------

//3.2 生成者类cpp文件

#include "producer.h"

Producer::Producer()

{}

void Producer::run()

{

for(int i=0;i<DataSize;i++)

{

freeBytes.acquire();

int randomInt = QRandomGenerator::global()->bounded(100);
buffer[i % BufferSize] ="ACGT"[(int) randomInt % 4 ];
qDebug()<<QString("producer:%1").arg(buffer[i % BufferSize]);

usedBytes.release();

}

}

//---------------------------------------------------------------------

//---------------------------------------------------------------------
//4. 消费者类

//4.1 消费者类 头文件

#ifndef CONSUMER_H

#define CONSUMER_H

#include <QThread>

#include <QDebug>

#include "global_def.h"

class Consumer :public QThread

{

public:

Consumer();

void run() ;****//注意大小写,不是Run()函数

};

#endif // CONSUMER_H

//---------------------------------------------------------------------

//4.2 消费者类 cpp文件

#include "consumer.h"

Consumer::Consumer()

{}

void Consumer::run()

{

for(int i=0;i<DataSize;i++)

{

usedBytes.acquire();

qDebug()<<QString("consumer:%1").arg(buffer[i % BufferSize]);

freeBytes.release();

}

}

//---------------------------------------------------------------------

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