QSemaphore举例-QT开发中文网

假设有一个多线程程序，其中一个线程是生产者，另外两个线程是消费者。生产者会不断地生成数据，并将其放入一个共享的缓冲区中；而消费者则会从缓冲区中取出数据进行处理。

在这种情况下，我们需要使用信号量来同步生产者和消费者之间的操作。具体实现如下：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QtCore/QSemaphore>
#include <QtCore/QThread>

const int BUFFER_SIZE = 10; // 缓冲区大小

class Producer : public QThread {
public:
    Producer(QSemaphore* freeSpace, QSemaphore* usedSpace) :
        freeSpace(freeSpace), usedSpace(usedSpace) {}

protected:
    void run() override {
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            freeSpace->acquire(); // 等待空闲空间
            buffer[i % BUFFER_SIZE] = i; // 将数据存入缓冲区
            usedSpace->release(); // 发送已用空间信号
            msleep(500); // 模拟生成数据的时间
        }
    }

private:
    QSemaphore* freeSpace;
    QSemaphore* usedSpace;
    int buffer[BUFFER_SIZE];
};

class Consumer : public QThread {
public:
    Consumer(QSemaphore* freeSpace, QSemaphore* usedSpace) :
        freeSpace(freeSpace), usedSpace(usedSpace) {}

protected:
    void run() override {
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            usedSpace->acquire(); // 等待已用空间
            int data = buffer[i % BUFFER_SIZE]; // 从缓冲区中取出数据
            freeSpace->release(); // 发送空闲空间信号
            qDebug() << "Consumed:" << data; // 处理数据
            msleep(1000); // 模拟处理数据的时间
        }
    }

private:
    QSemaphore* freeSpace;
    QSemaphore* usedSpace;
    int buffer[BUFFER_SIZE];
};

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

    QSemaphore freeSpace(BUFFER_SIZE); // 初始状态为缓冲区大小，表示有多少个空闲位置可供使用
    QSemaphore usedSpace(0); // 初始状态为0，表示没有任何数据可供消费

    Producer producer(&freeSpace, &usedSpace);
    Consumer consumer1(&freeSpace, &usedSpace);
    Consumer consumer2(&freeSpace, &usedSpace);

    producer.start();
    consumer1.start();
    consumer2.start();

    return a.exec();
}

在上述代码中，QSemaphore被用来实现生产者和消费者之间的同步操作。其中，freeSpace表示缓冲区中还有多少个空闲位置可以存放数据；usedSpace表示缓冲区中已经存储了多少个数据。

当生产者线程生成一个新的数据时，它会等待直到缓冲区中有足够的空闲位置才将其存入；而当消费者线程需要获取一个数据时，则必须等待直到缓冲区中有至少一个数据才能取出。这样，就保证了生产者和消费者之间的同步操作。

在实际应用中，我们可以根据具体需求调整信号量的初始值和操作顺序，从而实现不同形式的同步。