Question

我有QThread定期生成相当大量的数据（每秒几兆字节），并且需要将其传输到父（GUI）线程。

我担心我在QThread的内部运作中并不确定，所以我想请求最佳实践。

显然，传输数据的最直接方式是只有emit一个数组。但是，这有多高效？ Qt是否知道它的使用位置，避免在发送和接收时深度复制它？

如果没有，我很乐意在主线程中分配内存，并给出一个指向子线程的指针，它将写入数据（并且只有emit关于进度的短消息）。这对我来说似乎不是最优雅的解决方案，这就是我要问的原因。

如果Qt避免在发送和接收时复制多个缓冲区中的数据，是否可以在所有系统中保证？我没有资源在各种操作系统下尝试对其进行基准测试。

Answer 1

QThread的内部运作是无关紧要的：它们在事件循环的工作方式中没有任何作用。当emit QObject中存在与插槽对象不同的线程中的信号时，该信号将作为QMetaCallEvent发布到接收线程的事件队列中。然后，在接收线程中运行的事件循环将对此事件起作用，并将调用执行到连接到发出信号的插槽中。

因此，无论发生什么，通过信号发送的任何数据最终都将作为QEvent派生类实例中的有效负载结束。

问题的关键在于QMetaCallEvent到达事件循环并且容器作为参数传递到插槽中。当然，复制构造函数可以在此过程中被多次调用。下面是一些简单的代码，演示了复制构造函数和默认构造函数实际上被称为

的次数

关于隐式共享的写时复制容器（QVector）的数据成员的元素，
在代表容器的自定义类上。

你会感到惊喜：）

由于Qt容器是隐式共享的写时复制，因此它们的复制结构的成本可以忽略不计：所做的只是一个引用计数器在构造时以原子方式递增。例如，没有复制任何数据成员。

唉，11之前的C ++显示了它丑陋的一面：如果插槽代码以任何方式修改容器，就没有办法以这样的方式传递对插槽的引用，这样编译器就知道原始容器不是需要了。因此：如果插槽接收到容器的const引用，则保证不会生成副本。如果插槽接收到容器和的可写副本，则会对其进行修改，因此不再需要完全不必要的副本，因为不再需要在调用站点处存活的实例。在C ++ - 11中，您将传递一个右值引用作为参数。在函数调用中传递右值引用会终止调用者中传递的对象的生命周期。

示例代码输出：

"Started" copies: 0 assignments: 0 default instances: 0 
"Created Foo" copies: 0 assignments: 0 default instances: 100 
"Created Bar" copies: 0 assignments: 0 default instances: 100 
"Received signal w/const container" copies: 0 assignments: 0 default instances: 100 
"Received signal w/copy of the container" copies: 0 assignments: 0 default instances: 100 
"Made a copy" copies: 100 assignments: 1 default instances: 101 
"Reset" copies: 0 assignments: 0 default instances: 0 
"Received signal w/const class" copies: 2 assignments: 0 default instances: 1 
"Received signal w/copy of the class" copies: 3 assignments: 0 default instances: 1

//main.cpp
#include <QtCore>

class Class {
    static QAtomicInt m_copies;
    static QAtomicInt m_assignments;
    static QAtomicInt m_instances;
public:
    Class() { m_instances.fetchAndAddOrdered(1); }
    Class(const Class &) { m_copies.fetchAndAddOrdered(1); }
    Class & operator=(const Class &) { m_assignments.fetchAndAddOrdered(1); return *this; }
    static void dump(const QString & s = QString()) {
        qDebug() << s << "copies:" << m_copies << "assignments:" << m_assignments << "default instances:" << m_instances;
    }
    static void reset() {
        m_copies = 0;
        m_assignments = 0;
        m_instances = 0;
    }
};

QAtomicInt Class::m_instances;
QAtomicInt Class::m_copies;
QAtomicInt Class::m_assignments;

typedef QVector<Class> Vector;

Q_DECLARE_METATYPE(Vector)

class Foo : public QObject
{
    Q_OBJECT
    Vector v;
public:
    Foo() : v(100) {}
signals:
    void containerSignal(const Vector &);
    void classSignal(const Class &);
public slots:
    void sendContainer() { emit containerSignal(v); }
    void sendClass() { emit classSignal(Class()); }
};

class Bar : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Bar() {}
signals:
    void containerDone();
    void classDone();
public slots:
    void containerSlotConst(const Vector &) {
        Class::dump("Received signal w/const container");
    }
    void containerSlot(Vector v) {
        Class::dump("Received signal w/copy of the container");
        v[99] = Class();
        Class::dump("Made a copy");
        Class::reset();
        Class::dump("Reset");
        emit containerDone();
    }
    void classSlotConst(const Class &) {
        Class::dump("Received signal w/const class");
    }
    void classSlot(Class) {
        Class::dump("Received signal w/copy of the class");
        emit classDone();
        //QThread::currentThread()->quit();
    }
};

int main(int argc, char ** argv)
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    qRegisterMetaType<Vector>("Vector");
    qRegisterMetaType<Class>("Class");

    Class::dump("Started");
    QThread thread;
    Foo foo;
    Bar bar;
    Class::dump("Created Foo");
    bar.moveToThread(&thread);
    Class::dump("Created Bar");
    QObject::connect(&thread, SIGNAL(started()), &foo, SLOT(sendContainer()));
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(containerSignal(Vector)), &bar, SLOT(containerSlotConst(Vector)));
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(containerSignal(Vector)), &bar, SLOT(containerSlot(Vector)));
    QObject::connect(&bar, SIGNAL(containerDone()), &foo, SLOT(sendClass()));
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(classSignal(Class)), &bar, SLOT(classSlotConst(Class)));
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(classSignal(Class)), &bar, SLOT(classSlot(Class)));
    QObject::connect(&bar, SIGNAL(classDone()), &thread, SLOT(quit()));
    QObject::connect(&thread, SIGNAL(finished()), &a, SLOT(quit()));
    thread.start();
    a.exec();
    thread.wait();
}

#include "main.moc"

Answer 2

当传递大缓冲区时，它对于生成器线程中的new（）缓冲区对象是“传统的”，并且在加载时，队列/发出/任何*缓冲区到消费者线程，并立即new（）另一个，（进入相同的*缓冲区var），用于下一次加载数据。

问题：如果您的GUI线程无法跟上，除非您采取一些流量控制措施（例如预先分配*缓冲池并“循环”它们），否则将导致内存失控。

我通常做的是在循环中预先分配一些缓冲区实例（在大型服务器中高达数千个），并将它们的实例推送到生产者 - 消费者“池队列”。如果子线程想要将数据从某个网络连接加载到缓冲区，它必须从池中弹出一个并加载它。然后，它可以将任何缓冲区排队/发出/放入消费者线程，并为可能进入的任何其他数据弹出另一个缓冲区。使用者线程获取缓冲区，处理数据并将“已使用”缓冲区推回到池队列中再利用。这提供了流控制：如果子线程加载缓冲区的速度比消费者线程可以处理的速度快，它会发现池空并阻塞它，直到消费者线程返回一些使用过的缓冲区，因此限制缓冲区/内存使用，（以及避免持续的新/处置，或GC支持它的那些语言。）

我喜欢将池队列计数转储到1秒计时器上的GUI状态栏 - 这样我就可以观察缓冲区的使用情况了，（如果有任何泄漏，可以快速发现）。

在Qt线程之间发送大量数据

2 个答案: