在 Gtk+2.0 应用程序中使用 pthread 的安全性

Question

我有一个简单的多线程 Gtk+2.0 应用程序，它从多个来源（麦克风、网络摄像头、温度传感器）获取数据，并将这些数据作为图像显示在屏幕上（网络摄像头帧抓取、麦克风数据表示为示波器渲染、文本、等）。

根据 Gtk 手册 and various articles 我的理解，只有主处理线程应该使用任何影响 UI 的 Gtk 函数/调用。但是，main() 入口点会阻塞 gtk_main()，直到我关闭 UI。除了映射到诸如单击 UI 中的按钮或滑块之类的事件处理程序之外，似乎对我开放的唯一选择是生成一些 pthreads 并让它们定期采样UI 中屏幕上的数据和更新信息。

我记得很久以前做过一些 MFC GUI 开发，应用了类似的原则：只有一个特定的线程应该更新 UI 元素。如何在 C 中使用 Gtk+2.0 完成此操作？

谢谢。

Answer 1

根据documentation，主偶数循环可以接受来自不同线程的源：

GMainContext 只能在单个线程中运行，但源可以 被添加到它并从其他线程中删除。

因此，您可以通过以下方式将代码从工作线程注入 UI 线程：

1. 创建GSource（例如，通过使用g_idle_source_new）；
2. 用g-source-set-callback添加你要执行的代码；
3. 使用g_source_attach() 将其附加到 UI 线程上下文。

这是 GTK+2 和 GLib >= 2.32 的示例程序：

#include <gtk/gtk.h>

#define N_THREADS    100
#define N_ITERATIONS 100

GtkWidget *bar;
GMainContext *context;

static gboolean
update_progress_bar(gpointer user_data)
{
    gtk_progress_bar_set_fraction(GTK_PROGRESS_BAR(bar),
                                  g_random_double_range(0, 1));
    return G_SOURCE_REMOVE;
}


static gpointer
thread_func(gpointer user_data)
{
    int n_thread = GPOINTER_TO_INT(user_data);
    int n;
    GSource *source;

    g_print("Starting thread %d\n", n_thread);

    for (n = 0; n < N_ITERATIONS; ++n) {
        /* If you want to see anything you should add a delay
         * to let the main loop update the UI, e.g.:
         * g_usleep(g_random_int_range(1234, 567890));
         */
        source = g_idle_source_new();
        g_source_set_callback(source, update_progress_bar, NULL, NULL);
        g_source_attach(source, context);
        g_source_unref(source);
    }

    g_print("Ending thread %d\n", n_thread);
    return NULL;
}


gint
main(gint argc, gchar *argv[])
{
    GtkWidget *window;
    GThread *thread[N_THREADS];
    int n;

    gtk_init(&argc, &argv);

    window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
    g_signal_connect(window, "destroy", G_CALLBACK(gtk_main_quit), NULL);

    bar = gtk_progress_bar_new();
    gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), bar);

    context = g_main_context_default();

    for (n = 0; n < N_THREADS; ++n)
        thread[n] = g_thread_new(NULL, thread_func, GINT_TO_POINTER(n));

    gtk_widget_show_all(window);
    gtk_main();

    for (n = 0; n < N_THREADS; ++n)
        g_thread_join(thread[n]);

    return 0;
}

Answer 2

按照您的建议，我会在单独的线程中进行采样。那么问题是如何更新 UI。我要做的是使用“自管”。通常这样做是为了从信号处理程序进行通信，但是当其中一个线程不能等待条件变量时，它在线程之间工作得很好。你在这里做的是设置一个专用管道，在已经获取数据的线程中向管道中写入一个字符，并在主程序的select()循环中管道的读取端select()。详细信息在这里：Using self-pipe, how can I avoid that the event loop stalls on read()? - 关于其起源的有用背景here。

然后您可以让 GTK+ 在管道的读取端进行侦听。因此，您的问题被简化为让 GTK+ 响应 FD 上的某些内容 - 请参阅here（第一个答案）了解如何。