qDebug() 线程安全吗？

Question

qDebug() 线程安全吗？我所说的线程安全不仅仅是指不崩溃，而且如果我从不同的线程调用qDebug()，输出是否可能会混淆？我用这段代码对其进行了测试，但似乎并非如此，但是，我在他们谈论这个的文档中找不到任何地方。

这是我的测试代码：

#include <QtConcurrent>
#include <QApplication>
void print_a() {
    for (int ii = 0; ii < 10000; ii++) {
        qDebug("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
    }
}
void print_b()
{
    for (int ii = 0; ii < 10000; ii++) {
        qDebug("bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb");
    }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    QtConcurrent::run(print_a);
    QtConcurrent::run(print_b);
    return a.exec();
}

在任何地方没有'a'和'b'混合在同一行，但我仍然不确定它是否 100% 线程安全...

Answer 1

以下是我的答案和cmets：

1. 如果 qDebug() 的文档没有提到它是否是线程安全的，我们应该假设它不是。答案可能取决于平台：如何在系统级别（Linux、Windows 等）实现 qDebug()。

2. 我认为您不是在问一个更广泛的线程安全问题，而是像这样更具体的问题：“在多线程应用程序中使用 qDebug() 会导致交错的输出行吗？”答案是“是的，偶尔”。正如上面@dmcontador 产生的结果所证明的那样。当要打印的字符串变长时，概率会增加，正如上面@quetzalcoatl 所解释的那样。

3. 答案并不取决于你是使用 qDebug("...") 还是 qDebug()

4. 使用您的原始示例代码生成交错输出行对我来说并不容易。所以我创建了一个新示例，如下所示：

   #include <QCoreApplication>
   #include <QtConcurrent>
   
   #define MAX_ITERS 10
   #define MAX_LEN   10000
   
   void print_a()
   {
       QString a(MAX_LEN, 'a');
   
       for(int i = 0; i < MAX_ITERS; ++i) {
           qDebug().noquote() << a;
       }
   }
   
   void print_b()
   {
       QString b(MAX_LEN, 'b');
   
       for(int i = 0; i < MAX_ITERS; ++i) {
           qDebug().noquote() << b;
       }
   }
   
   int main(int argc, char * argv[])
   {
       QCoreApplication a(argc, argv);
       QtConcurrent::run(print_a);
       QtConcurrent::run(print_b);
       return 0;
   }
   

增加 MAX_LEN 时概率会增加。

5. 后续问题是：“如何使用 qDebug() 生成非交错输出行？”一种解决方案是在每个 qDebug() 行上使用 QMutex。请注意，我没有尝试过这种不实用的解决方案。

Answer 2

文档说If a function is not marked as thread-safe or reentrant, it should not be used from different threads。如果是qDebug()，它会说：Note: This function is thread-safe。

（此答案已更新...文档之前并未声明该函数是线程安全的。）

Answer 3

恐怕它不是线程安全的。另外，我尝试了您的代码并且输出不一。

aaaaaaaaaaaabbbbbaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbabbbbbbbbbbbbbbbbbb

qDebug() << "..." 我也有同样的运气

使用 mingw48_32 编译器在 Qt5.2.1 中测试。

Answer 4

其实QtDebug相关的函数（如qDebug()、qWarning()等）所做的就是调用消息处理器，可以通过调用qInstallMessageHandler()来设置。所以这取决于你 - 这个消息处理程序是否是线程安全的。有一个默认实现，它只是将消息打印到 stderr，它不会阻止来自不同线程的混合输出，因此，如果您希望始终为您的调试消息、警告和错误提供非混合的逐行输出线程，您应该安装自己的带有某种锁定（例如 QMutex）的处理程序，如下所示：

QMutex messageMutex;

void myMessageHandler(QtMsgType type, const QMessageLogContext &context, const QString &msg)
{
    QMutexLocker locker(&messageMutex);

    [print msg and context somewhere]
}

int main(int argc, char **argv)
{
    qInstallMessageHandler(myMessageHandler);

    QApplication app(argc, argv);

    [...]
}

注意：正如 Kuba Ober 正确指出的那样，这应该谨慎使用（不过，就像任何一般的锁定一样）。例如，如果在使用相同的 I/O 库输出调试消息时从 I/O 库内部调用 QtDebug 函数，则可能会出现死锁（例如，当 QtDebug 消息处理程序在持有锁的同时调用 I/O 时）在非递归互斥体上，然后底层 I/O 机器调用一些回调函数，然后这个回调函数调用 QtDebug 函数，该函数再次调用相同的处理程序。

Answer 5

我发现了这样的东西：http://www.qtcentre.org/threads/28879-redirecting-qDebug-to-file-threading-question

引用：

要回答 qdebug 是否是线程安全的问题： QDebug 使用 QTextstream。 QTextStream 不是线程安全的。 文档对此并不清楚，但是如果您查看 qdebug 或 qtextstream 的源代码，您会发现代码中根本没有互斥锁。

Answer 6

实际上qDebug( ..text.. ) 是线程安全的（至少在使用 gcc 编译的情况下）。

如果查看 qt(4) 源文件 qglobal.cpp，qDebug 调用 qt_message_output，后者调用 fprintf(stderr, ...)，这在 glibc 中是线程安全的

（qDebug() << .. 是另一个故事）

Answer 7

两者

qDebug("xx")

还有

qDebug() << "xx"

qInfo、qWarning、qCritical 以及 qCDebug、qCInfo、qCWarning、qCritical 等分类版本可以安全地从不同线程同时使用。

但是，您必须确保日志接收器也可以原子地处理大数据。这是混乱的来源，因为 stderr 显然打破了太长的行。您可以通过在示例中将 qDebug() 替换为 fprintf(stderr) 来轻松验证这一点：它对我显示完全相同的行为。

您可以尝试其他日志接收器，例如 journald。无论如何，他们也可能对最大长度施加限制。一般来说，我建议保持日志消息的最大长度合理。