详细讲解 QMutex 线程锁和 QMutexLocker 自动锁的区别

下面我们详细拆解 Qt 中用于线程同步的两个核心类：QMutex 和 QMutexLocker。
🧱 一、什么是 QMutex？
QMutex 是 Qt 中的互斥锁（mutex）类，用于防止多个线程同时访问共享资源。

✅ 使用场景：
多个线程同时访问一个变量或数据结构，可能引发数据竞争（data race）；

我们需要保证某一段代码在任意时刻只能被一个线程执行（临界区）。

🧪 示例：使用 QMutex 实现线程安全

QMutex mutex;
int counter = 0;

void threadSafeFunction() {
    mutex.lock();      // 加锁
    counter++;         // 临界区：只能有一个线程同时运行这里
    mutex.unlock();    // 解锁
}

⚠️ 问题：手动 lock/unlock 容易出错！
如果中间代码 throw 出异常，或者你忘记调用 unlock()，程序就会死锁（锁永远不释放）。
🧰 二、QMutexLocker 是什么？
QMutexLocker 是 Qt 提供的一个RAII（资源自动管理）类，用于自动加锁和解锁。

✅ 特点：
构造函数自动调用 mutex.lock()；

析构函数自动调用 mutex.unlock()；

避免手动管理锁，保证锁一定会释放（即使中途抛异常）。

🧪 示例：使用 QMutexLocker

QMutex mutex;
int counter = 0;

void threadSafeFunction() {
    QMutexLocker locker(&mutex);  // 自动加锁
    counter++;                    // 临界区
}                                 // 自动解锁（出了作用域 locker 被析构）

✅ 使用对比总结

✍️ 示例场景：线程安全的缓存操作

class SafeCache {
public:
    void insert(int key, QString value) {
        QMutexLocker locker(&mutex);     // 自动加锁
        cache.insert(key, value);
    }

    QString get(int key) {
        QMutexLocker locker(&mutex);     // 自动加锁
        return cache.value(key);
    }

private:
    QMutex mutex;
    QMap<int, QString> cache;
};

📦 进阶提示：
如果你在某个类中频繁访问锁，可以考虑使用 QReadWriteLock 区分读写锁；

QMutex 也支持 tryLock()，可以避免阻塞线程：

if (mutex.tryLock()) {
    // do something
    mutex.unlock();
}

🧠 总结一句话：
QMutex 是线程同步的低层工具，QMutexLocker 是安全易用的高级封装，两者结合使用，可以轻松保障多线程 Qt 应用的线程安全。