程序和进程的区别
- 进程是动态的，程序是静态的,进程是程序运行时的实例,是占用系统运行资源的程序
- 进程是暂时的，程序是永久的, 进程是通过程序运行时得到的
- 程序是一个数据文件,进程是内存中动态的运行实体,用来存储数据段,代码段,指针等,并不占用系统运行资源
程序和进程的关系
- 一个程序可能对应多个进程,比如当多开某个程序时.
- 一个进程可能包含多个程序,比如一个程序依赖于包含多个DLL库(多个程序)
进程和线程的关系
- 进程是操作系统资源分配的基本单位
- 线程是操作系统调度执行的基本单位
- 每个进程包含了1个至多个线程,并且每个线程都可以共享进程的资源
- 线程也是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.
- 线程不能脱离进程进行单独存在,只能依赖于进程进程
- 在任意线程里都可以创建和撤销其它的线程
- 一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,缺点在于进程切换时,效率变差
比如,当下载多个文件时,该下载相关的进程就会创建多个线程,每个线程负责下载一个文件
QT中的多线程编程
QT中的线程是以对象的形式(继承于QThread类)存在的
其中QThread类常用成员函数有:
void run ();
//线程体函数,需要用户自定义该函数执行的内容,内容里也可以使用exec()实现事件循环
void finished () [signal]
//信号成员函数,表示该线程执行完成,已经在run()函数中return了 void start()[slot]
//启动函数,将会执行run()函数,并且发射信号started()
void started () [signal]
//信号成员函数,表示该线程已启动
void terminate() [slot]
//强制结束正在进行的线程(不推荐,因为不会考虑资源释放), 并且发射信号terminated ()
void quit()
//告诉线程事件循环退出，返回0表示成功，相当于调用了QThread::exit(0)。 void QThread::terminated () [signal]
//信号成员函数,表示该线程已停止
sleep ( unsigned long secs )、msleep()、usleep()、
//休眠当前线程秒,毫秒,微妙 void setPriority(Priority priority);
//设置正在运行的线程优先级,必须在调用start()启动线程之后设置才有用
bool isFinished() const
//线程是否结束
bool isRunning() const
//线程是否正在运行 bool wait ( unsigned long time = ULONG_MAX );
//阻塞等待线程执行结束,如果time(单位毫秒)时间结束,线程还未结束,则返回false,否则返回true,如果time= ULONG_MAX,则表示一直等待
多线程示例
class MyThread : public QThread
{
protected:
void run()
{
qDebug()<<this->objectName()<<" priority:"<<this->priority();
for(int i=;i<;i++)
{
qDebug()<<this->objectName()<<":"<<i;
sleep();
}
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc,argv);
MyThread t1;
t1.setObjectName("t1");
t1.start();
t1.setPriority(QThread::HighPriority);
MyThread t2;
t2.setObjectName("t2");
t2.start();
return a.exec();
}
打印:
"t1" priority:
"t1" :
"t2" priority:
"t2" :
"t1" :
"t2" :
"t2" :
"t1" :
由于t1优先级低于t2,所以t2连续打印1和2
多线程-终止示例
在多线程里,一般都是自定义结束函数来结束进程,示例如下:
class Sample : public QThread
{
protected:
volatile bool m_toStop; void run()
{
qDebug() << objectName() << " : begin"; int* p = new int[]; for(int i=; !m_toStop && (i<); i++)
{
qDebug() << objectName() << " : " << i; p[i] = i * i * i; msleep();
} delete[] p; qDebug() << objectName() << " : end";
}
public:
Sample()
{
m_toStop = false;
} void stop()
{
m_toStop = true;
}
}; int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv); qDebug() << "main begin"; Sample t; t.setObjectName("t"); t.start(); for(int i=; i<; i++)
{
for(int j=; j<; j++)
{ }
}
t.stop();
qDebug() << "main end"; return a.exec();
}
多线程的同步
多个线程执行时,有可能某个线程会需要等到另一个线程的结果才能执行,可以通wait()成员函数实现,等待另一个线程完成,如下图所示:
多线程的互斥QMutex
当一个全局的共有资源被多个线程同时调用时,则称该资源为临界资源,并且该资源需要使用QMutex互斥类,来保证线程间的互斥,避免同一时刻访问临界资源而出现意想不到的问题.
其中QMutex中关键成员函数如下:
void lock();
//获取锁,如果锁已经被其它线程获取,则将会阻塞并While等待锁释放
bool tryLock ();
//尝试获取锁, 如果获得了锁，该函数返回true,如果另一个线程锁定了互斥锁，则该函数立即返回false。
void unlock();
//释放锁
示例:
QString g_res="";
QMutex g_mutex;
class AddThread : public QThread
{
protected:
void run()
{
while()
{
g_mutex.lock();
g_res.append("");
qDebug()<<"AddThread :"<<g_res;
g_mutex.unlock();
msleep();
}
}
};
class MinusThread : public QThread
{
protected:
void run()
{
while()
{
g_mutex.lock();
if(g_res!="")
{
g_res.remove(,);
qDebug()<<"MinusThread :"<<g_res;
}
g_mutex.unlock();
msleep();
}
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc,argv);
AddThread t1;
MinusThread t2;
t1.start();
t2.start();
return a.exec();
}
如果有多个不同的临界资源时,比如: g_res1, g_res2, g_res3...g_resn
则对应的线程锁也同样需要分配相同序号: g_mutex1, g_mutex2, g_mute3...g_mutexn
注意:如果多个不同的临界资源只对应一个线程锁的话,则会降低并发效率
多线程的信号量QSemaphore
信号量是特殊的线程锁,内部通过一个资源值,来使得N个线程可以同时访问临界资源
其中QSemaphore中关键成员函数如下:
void acquire ( int n = );
// 试图获取由信号量保护的n个资源。如果n是不可用的，这个调用将阻塞，直到有足够的资源可用为止。
void tryAcquire ( int n = );
//尝试获取由信号量保护的n个资源，并在成功时返回true。如果不可用，这个调用立即返回false，并不需要获得任何资源。
int available () ;
//返回信号量当前可用的资源数量 void release ( int n = );
//释放由信号量保护的n个资源。
示例:
QSemaphore sem(); // sem.available() == 5 sem.acquire(); // sem.available() == 2
sem.acquire(); // sem.available() == 0
sem.release(); // sem.available() == 5
sem.release(); // sem.available() == 10 sem.tryAcquire(); // sem.available() == 9, returns true
sem.tryAcquire(); // sem.available() == 9, returns false