作为单例实现的线程

Question

我有一个商业应用程序用C，C++/Qt在Linux平台上。该应用程序从不同的传感器收集数据，并将其显示在GUI上。每个与传感器接口的协议都是使用单例模式和Qt QThreads类中的线程来实现的。除了一个之外，所有的协议都可以正常工作。每个协议的线程运行函数结构如下：

void <ProtocolClassName>::run()
{
while(!mStop)  //check whether screen is closed or not
{

mutex.lock()
  while(!waitcondition.wait(&mutex,5))
  {
   if(mStop)
      return;
  }

  //Code for receiving and processing incoming data

 mutex.unlock();
} //end while
}

GUI的层次结构。

1.登录屏幕。2.操作屏幕。

当用户从登录屏幕登录时，我们进入操作屏幕，其中显示所有数据，并启动不同传感器的所有线程。它们在空闲时间等待mStop变量，当数据到达时，它们跳转到接收和处理数据。问题协议的传入数据为117字节。在主GUI线程中有计时器，当超时时，使用以下命令获取协议的运行实例

   <ProtocolName>::instance() function

检查单例类的更新变量是否为真，并显示数据。当数据显示完成后，它们将singleton类中的update变量重置为false。问题协议的更新时间为1秒，这也是协议的帧率。当我注释掉display函数时，它运行得很好。但当display被激活时，应用程序会在6-7小时后持续挂起。我已经在许多论坛上问过这个问题，但没有收到任何有价值的建议。我希望在这里我能得到一些帮助。此外，我还阅读了大量关于单例、多线程的文献，发现人们总是不鼓励使用单例，尤其是在C++中。但在我的应用程序中，我想不出其他的实现设计。

提前感谢

一个倒霉的程序员

Answer 1

我认为单例并不是你真正想要的。请考虑以下内容：

您有(比方说)两个传感器，每个传感器都有自己的协议(我们的目的是帧速率)。

现在为每个传感器创建"server“类，而不是显式的单例。这样，您可以隐藏传感器工作方式的详细信息：

class SensorServer {
protected:
   int lastValueSensed;
   QThread sensorProtocolThread;
public:
   int getSensedValue() { return lastValueSensed; }
}

class Sensor1Server {
public: 
   Sensor1Server() {
        sensorProtocolThread = new Sensor1ProtocolThread(&lastValueSensed);
        sensorProtocolThread.start();
   }
}

class Sensor1ProtocolThread : public QThread {
protected:
    int* valueToUpdate;
    const int TIMEOUT = 1000; // "framerate" of our sensor1
public:
    Sensor1ProtocolThread( int* vtu ) {
        this->valueToUpdate = vtu;
    }
    void run() {
        int valueFromSensor;
        // get value from the sensor into 'valueFromSensor'
        *valueToUpdate = valueFromSensor;
        sleep(TIMEOUT);
    }
}

通过这种方式，您可以不必实现单例。

干杯,

jrh。

Answer 2

只是路过分析，但这闻起来不对劲。

如果应用程序在6-7小时后“持续”挂起，您确定这不是资源(例如内存)泄漏吗？问题协议的实现与其他协议有什么不同吗？你有没有通过内存检查器等来运行应用程序？

Answer 3

我不确定这是你所看到的原因，但是你的代码中有一个很大的同步错误：

void <ProtocolClassName>::run()
{
    while(!mStop)  //check whether screen is closed or not
    {

        mutex.lock()
        while(!waitcondition.wait(&mutex,5))
        {
            if(mStop)
                return; // BUG: missing mutex.unlock()
        }

        //Code for receiving and processing incoming data

        mutex.unlock();
    } //end while
}

更好的：

void <ProtocolClassName>::run()
{
    while(!mStop)  //check whether screen is closed or not
    {
        const QMutexLocker locker( &mutex );
        while(!waitcondition.wait(&mutex,5))
        {
            if(mStop)
                return; // OK now
        }

        //Code for receiving and processing incoming data

    } //end while
}