multithreading - 消费者和生产者之间的Qt线程释放？ Qmutex？ Q信号量？什么？

Question

我有一个非常简单的情况:我在一个线程中有一个高速数据生成器，该线程生成其中包含[可变长度]元素的缓冲区。一旦缓冲区被填满，我就拥有一个将其写入磁盘的使用者。

现在，如果尚未由使用者线程写入缓冲区，则需要重新开始产生ASAP的生产者线程将旋转到位:

int volatile datatogo=0; // global with starting condition

while(datatogo != 0) // spin, buffer not yet written out
{
    if (recflag == 0) return; // recording is terminated
}
// clipped code fills buffer, then:
datatogo = lengthoffill;

...在另一个线程中，缓冲区编写器执行以下操作:

    while(recflag)
    {
        if (datatogo)
        {
            if (m_File.write(sbuffer,datatogo) == -1)
            {
                recflag=0; // bail NOW
            }
            datatogo = 0; // buffer transferred
        }
        usleep(100); // 100 uS
    }

这样做的最终结果是，写到磁盘的使用者在完成写操作后便放弃了CPU，因为它知道产生者必须花一些时间来实际填充缓冲区。消费者在没有数据的情况下处于 sleep 状态，因此生产者可以使用CPU。消费者 sleep 100 us，检查数据，然后在没有 sleep 的情况下返回 sleep 状态，因此在该状态下，除 sleep 外，它不会执行任何其他操作。

但是，由于 sleep 时间是任意的，因此不可能达到最佳状态。即使我仔细调整了它以使其在我的机器上工作(8核，3 GHz)，它在另一台机器上的行为也会有所不同。有时可以准备写入数据，而消费者刚刚休眠，可以说整个100 us都丢到了窗外。我还对如此小的计时窗口的分辨率和可靠性感到不满-较大的窗口将不起作用。

所以。 Qt中有多种机制来控制对事物的访问，这实际上是我想要做的。但是我不知道哪个人(如果有的话)会做我想做的事，即:

1)让使用者进入休眠状态，直到缓冲区已满，然后写入并返回 sleep 状态，或者直到作业停止，以便它可以关闭文件(它可以检查唤醒时的文件)

2)当生产者仅在以及正在写出缓冲区时才进入休眠状态，否则填充缓冲区并返回产生其内容。

我需要尽可能多的CPU可用-这是一个软件定义的 radio 应用程序，数据无处不在，运行着多个FFT，各种形式的图形处理都在发生，等等。旋转时间太糟糕了，太糟糕了。

某种灵魂可以将我指向使用理想的Qt机制吗？我发现QMutex，QWaitCondition，QSemaphore上的Qt文档是...有点不透明。

Answer 1

将整数变量标记为volatile不足以保证您在多线程程序中所需的保证:

Why is volatile not considered useful in multithreaded C or C++ programming?

如果您喜欢讲究基本原理，实际上可以使用原子整数和指针:

http://doc.qt.io/archives/qt-4.7/qatomicint.html

http://doc.qt.io/archives/qt-4.7/qatomicpointer.html

但是您确实想使用Qt的线程原语。与使用互斥锁，信号量和等待条件相比，旋转/ sleep 是浪费的。这些是您可以在任何线程库中找到的相当笼统的概念，因此，我将四处寻找有关它们的很好的解释。刚开始时脑海中并不容易的东西，但是一个人需要知道!

QWaitCondition的生产者/消费者示例应针对您的方案进行说明:

http://doc.qt.io/qt-4.8/qt-threads-waitconditions-example.html