Question

我的目标是在不阻塞主线程（GUI）的情况下从串行设备接收消息，并尝试将平台相关逻辑（GUI和串行端口）与业务逻辑（处理消息）分开以便于移植到其他平台

上下文：我正在使用Qt和QtSerialPort模块。消息协议很简单，0xff用于结束每条消息。

到目前为止，我找到了4个解决方案：

方法1：

使用一个线程读取串口并填充缓冲区
使用另一个线程来读取缓冲区，提取有效的消息（进入另一个缓冲区？不知道这将如何工作）
使用另一个线程来解析消息

方法2：

使用一个线程读取串口，并将有效消息提取到缓冲区
使用另一个线程来解析消息

方法3：

使用一个线程读取串口，提取有效消息，并阻止该消息处理，利用QtSerialPort的内部读缓冲来缓冲传入数据

方法4：

使用主线程异步读取串口，提取有效消息，并为每条消息生成一个新线程来处理它们

方法1,2和3的不同之处在于一般工作负载被分成的线程数，但我不知道哪个最好。

我目前正在使用方法4，由于产生了大量的线程，每次我移动或与GUI交互，串行通信都非常低效且在低端计算机上无法正常工作暂停。为每条消息生成一个线程也会使消息的顺序不确定，这到目前为止还不是一个主要问题......

是否有其他方法，每种方法的优点（如果有的话）和缺点是什么，哪种方法最好？谢谢！

Answer 1

我认为使用多线程可以获得两个主要优势：

由于串口处理例程阻止了GUI处理例程，避免了较差的GUI性能
（也许更重要）当GUI例程拖延串行数据读取程序太久时，避免因缓冲区溢出而导致串行数据丢失。

您应该只需要生成一个线程。只需让该线程从串口读取数据（通过将QSerialPort的readyRead（）信号连接到调用QSerialPort对象上的read（）的插槽），然后每当它发出一个信号（带有QByteArray参数）想要将一些串行数据发送到GUI。您的主/ GUI线程可以通过QueuedConnection接收数据，该QueuedConnection不会阻塞串行线程或主/ GUI线程。

这就是它的全部内容;唯一需要担心的是干净关机。确保在QThread的quit（）插槽中有另一个跨线程信号/插槽连接，这样当它退出时，你可以发出该信号然后在QThread上调用wait（）以等待它响应远。一旦wait（）返回，您可以安全地删除QThread对象。

Answer 2

您可以通过简单地依赖Qt事件循环来避免额外的线程（到目前为止主线程，也是处理GUI清除的线程，只有在串口实际接收到消息时才会被阻止）。

否则，如果你想在专用线程中完全处理串口，那么解决方案就是实现一个派生自QThread的类，然后用这样的东西覆盖run()函数：

void MyClass::run()
{
     QSerialPort port;

     // ... serial port initialization here

     // Connect signals/slots
     connect(&port, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readData()));

     port.open();

     // Start a new message loop on this thread
     exec();
}

其中readData是MyClass中用于处理接收数据的函数。由于port由新线程拥有（在run()中创建），因此其事件将由线程本身处理（以与主线程完全独立的方式）。

如果您希望在某些时候与主线程进行通信（例如：您在串行上收到某些内容会导致GUI更改），那么您仍然可以使用Qt的信号/插槽。只需在MyClass上实现一个信号，并在主线程处理的对象上实现一个插槽（例如：您的主表单）：然后只需连接MyClass的信号和主表单上的插槽即可。＃39; re done：signal / slots是解决方案，用于Qt中的跨线程通信。

Answer 3

您还可以避免使用任何（其他）线程并利用Qt event loop。阅读events，QioDevice;那么Qt会将你的设备文件描述符传递给它的多路复用循环（例如poll(2) ....）;可能QSocketNotifier应该在非套接字文件描述符（如串行设备）上工作（在Posix上）。

详细信息可能是特定于操作系统的

Qt串口的C ++线程模式

3 个答案: