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torimingo

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 前提・実現したいこと

QtのGUIのラベルに、文字列AAAと文字列BBBを交互に表示するアプリを、C++で作っています。
文字列AAAと文字列BBBは、水平スライダー(horizontalSlider)の値を更新間隔としています。
文字列を交互に表示する処理は、メインの処理からスレッドを分岐させて実現しています。
水平スライダーが変更されたら、その値を、グローバル変数(変数名during)に格納します。
文字列を交互に表示する処理は、無限ループで、duringを参照し続けます。
duringは、ふたつのスレッドから参照されるので、mutexで保護しています。

 問題点

コンパイルエラーは出力されないのですが、実行すると、
数秒間、水平スライダーは反応せず、
その後、反応したかと思うと、また反応しなくなったりします。
ラベルの表示も、滑らかに更新されず、固まったりします。
水平スライダーの値に応じて、更新間隔は変更されているのですが・・。
エラーメッセージなどは、出力されていないように思います。

 該当のソースコード

【言語】C++
【ツールキット】Qt

ソースコード
問題のないmain()などの処理は省略します。
MainWindowクラスは他のメソッドからインスタンス化されます。

■■■■■■■■■■■
■ MainWindow.cpp ■
■■■■■■■■■■■

include "mainwindow.h"

include "ui_mainwindow.h"

include <QMessageBox>

include <iostream>

include <thread>

include <mutex>

//ミューテックス
std::mutex mtx;
//更新間隔
int during;

//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
// 文字列を交互に表示する処理
// (クラスには属していないメソッドです)
// (引数*uiは現在使用していないので無視して下さい)
//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
void play(Ui::MainWindow *ui)
{
for(;;){
ui->label_forPlay->setText("AAA");
mtx.lock();
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(during));
mtx.unlock();
ui->label_forPlay->setText("BBB");
mtx.lock();
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(during));
mtx.unlock();
}
return;
}

//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
// MainWindowクラスのコンストラクタ
//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),    //親クラスの初期化
ui(new Ui::MainWindow)  //メンバ(ui_mainwindow.h)を実体化
{
//各ウィジェットを実体化
ui->setupUi(this);

//水平スライダー変更時、更新間隔を変更
connect(ui->horizontalSlider, SIGNAL(sliderReleased()), this, SLOT(hSliderReleased()));

//新しいスレッドで、文字列を交互に表示する処理
std::thread thr_play(play, ui);
thr_play.detach();
}

//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
// 水平スライダー変更時のSLOT
//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
void MainWindow::hSliderReleased(){
mtx.lock();
during = (ui->horizontalSlider->value() * 50);
mtx.unlock();
return;
}

■■■■■■■■■■
■ MainWindow.h ■
■■■■■■■■■■

ifndef MAINWINDOW_H

define MAINWINDOW_H

include <QMainWindow>

include <QLabel>

include <thread>

//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
// ui_mainwindow.hのなかで規定されてる
//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
namespace Ui {
class MainWindow;
}

//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
// MainWindowクラス
//━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT

public:
//コンストラクタ
explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);

private:
Ui::MainWindow *ui;

private slots:
// 水平スライダー変更時のSLOT
void hSliderReleased();
};

 試したこと

connectとhSliderReleased()を使ってduringを変更するのではなく
playメソッドが水平スライダーの値を直接参照するようにして実行したら
水平スライダーとラベルは停止することなく、滑らかに表示されるようになりました。
この方法で問題点は解消されるのですが、
connectとhSliderReleased()を使ってduringを変更する方法を採用したいのです。

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

【OS】Ubuntu 18.04
【開発環境】Qt Creator 4.6.2 Based on Qt 5.10.1 

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回答 2

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+3

こんにちは。

play()関数でsleep中ずっとmutexを確保していますので、hSliderReleased()にてmutexを獲得できるタイミングがほんの僅かしかありません。つまりhSliderReleased()はほとんどの時間、mutex開放を待ってしまい、処理が滞ってしまいます。

mutexで保護する時は、sleepなどでCPUを開放する部分は保護しないのがある意味「鉄則」です。
play()関数ではduringをmutexで保護してローカル変数へ獲得後、mutexを開放してからsleepしましょう。

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  • 2018/08/14 11:17

    わかりやすい回答をありがとうございました。
    ご指摘の通りに修正したところ、正常に動かすことができました。

    キャンセル

+3

すでに解決済みですが、もう一つの解決策として<atomic>を使う方法があります。

std::atomic<int> during;


このように定義すると、その変数へのアクセスがアトミック(同時に一つだけ)になることが保証され、複数スレッドからのアクセスが保護されます。そのため、mutexロックは不要となります。
atomicはmutexロックよりも負荷が軽くコードも簡素化できるため、単純な変数のアクセスを保護する目的ではatomicを使うことが多いです。

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  • 2018/08/14 12:14 編集

    回答をありがとうございました。
    atomicを使用してみたところ、正常に動作させることができました。

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