基类子类在Qt信号量机制下的思考

时间:2022-09-21 19:09:29

背景知识:

基类 superClass

class superClass
{
public:
superClass()
{
std::
string m = "superClass() " + std::to_string((long)this) + "\n";
std::cout
<< m << std::endl;
}
virtual ~superClass()
{

std::
string m = "~superClass " + std::to_string((long)this) + "\n";
std::cout
<< m << std::endl;
}

virtual void print() const
{
std::
string m = "printsuperClass " + std::to_string((long)this) + "\n" ;
std::cout
<< m << std::endl;
}
virtual void setA(int v_) const { }

private:
int a = 0;
};

 

子类subClass

class subClass : public superClass
{
public:
subClass():superClass(){ std::cout
<< "subClass()" << std::endl; }
~subClass()
{
std::cout
<< "~subClass" << std::endl;
}

void print()
{
std::cout
<< "subclass print " << std::endl;
}

void test()
{
std::cout
<< "test" << std::endl;
}
};

 

 

生产者 生产子类,然后通过信号传递出去。消费者订阅生产者的信号,然后消费子类。

当生产者和消费者都在同一线程的时候:

mysignal(cn)

会被复制

复制次数 =消费者个数

 

mysignal(cn &)

不会被复制

 

 

mysignal(const cn &)

不会被复制

 

 

 

by value  same thread

superClass()
140737488346832
printsuperClass
140737488346416
~superClass 140737488346416
printsuperClass
140737488346416
~superClass 140737488346416
printsuperClass
140737488346416
~superClass 140737488346416
~superClass 140737488346848
~superClass 140737488346832

 

当生产者和消费者均在不同线程时:

mysignal(cn)

会被复制

复制次数 =消费者个数*2

 

mysignal(cn &)

不可用于多线程

 

 

mysignal(const cn &)

会被复制

复制次数=消费者个数

 

 

by value different

superClass()
140737488346832
printsuperClass
140737018587504
~superClass 140737018587504
printsuperClass
140737010194800
~superClass 140737010194800
printsuperClass
140737001802096
~superClass 140737001802096
~superClass 9651648
~superClass 9498640
~superClass 9666912
~superClass 140737488346848
~superClass 140737488346832

 


解决方案1: 

生产者和消费者在同一线程,那么只能按照生产一个消费一个的模式工作。

Signal的定义可以为:

signals:
void mysignal(superClass &);

 

该签名只能用于单线程模式。

多线程模式下:

signals:
void mysignal(superClass);

 

该模式下,消费者端代码如下:

public slots:
void consume(superClass sc)
{
subClass
& sub = (subClass &)(sc);
sub.print();
}

 

或者

signals:
void mysignal(const superclass &);

 

该模式下,消费者端代码如下:

public slots:
void consume(const superClass & sc)
{
superClass temp
= sc;
subClass
& sub = (subClass &)(temp);
sub.print();
}

 

此时,sub调用的是父类的print方法。

 

解决方案二:

在子类中添加一个通过父类来构造子类的构造方法:

class subClass : public superClass
{
public:
subClass():superClass(){ std::cout
<< "subClass()" << std::endl; }

subClass(
const superClass & s):subClass()
{
std::cout
<< "construct subClass from superClass()" << std::endl;
}

~subClass()
{
std::cout
<< "~subClass" << std::endl;
}

void print() override
{
std::cout
<< "subClass" << a << std::endl;
}

void setA(int v_) { a = v_; }

void test()
{
std::cout
<< "test" << std::endl;
}

private:
int a = 0;
};

 

生产者如下生产:

    void produce()
{
subClass sub;
sub.setA(
100);
emit mysignal(sub);
}

 

 

消费者如下消费:

    void consume(const superClass & sc)
{
subClass sub
= sc;
sub.print();
}

 

但此时subClass中的a信息已经丢失。

 

解决方案三:

改用指针,方法签名为:

signals:
void mysignal(superClass *);

 

生产者如下生产:

    void produce()
{
subClass
* sub = new subClass();
sub
->setA(100);
emit mysignal(sub);
}

 

消费者如下消费:

    void consume(superClass * sc)
{
subClass
* sub = dynamic_cast<subClass *>(sc);
sub
->print();
}

 

但是在有多个消费者的时候,

    connect(&p, SIGNAL(mysignal(superClass *)), &c, SLOT(consume(superClass *)));
connect(
&p, SIGNAL(mysignal(superClass *)), &c2, SLOT(consume(superClass *)));

 

没有消费者适合删除指针。必然导致内存泄漏。一旦有消费者删除了指针,则其他未消费的消费者将崩溃。这样的设计有一个隐患,一个消费者的恶意代码可以搞垮其他消费者。

解决方案四:

放弃QT 信号机制,自己实现ResultHandler,所有的消费者通过register方式将直接的消费方式注册到统一的地方,由一个地方统一调用。这样的话,各个线程的方法会排队执行,失去多线程的意义。

综上,放弃父类子类设计方式。由统一一个类来实现所有功能。但是传递对象有效率问题,因为有多少个消费者,就会复制多少份对象。

爱恨难取舍。