C++ Qt 异步进程快速计时建议

Posted 2023-02-14

【中文标题】C++ Qt 异步进程快速计时建议

【英文标题】：C++ Qt fast timing of asynchronous processes advice

【发布时间】：2015-06-07 19:07:30

【问题描述】：

我目前正在处理一个必须为测量设备设置的 Qt GUI。该设备正在使用图像采集卡，它可以非常快速地从线阵相机中抓取图像。我的不是那么复杂的图像处理需要 0.2 毫秒才能完成，而使用 QCustomPlot 显示信号和处理结果大约需要 40 毫秒，完全可以。 除了 GUI 输出之外，处理后的信号也会被 NI DAQ 设备作为模拟信号输出。

我的问题是我必须以恒定频率更新模拟信号，并且仍然不时更新 GUI。

我目前的方法或想法是创建一个数据池线程和两个工作线程。一个工作线程从图像采集卡接收数据，对其进行处理并更新数据池。第二个工作线程使用 NI DAQ 设备中的时钟给定的大约 2-5kHz 的特定频率更新 NI DAQ 的模拟通道。 并且GUI线程会不定时的读取数据池，以20-30Hz左右的频率更新信号显示。

我想使用 Qt 线程管理和他的信号和槽机制，因为它“简单”并且因为我已经结合 Qt 及其线程类使用线程。

是否有更好的方法，有人有想法或任何建议吗？有没有可能我在线程时间上遇到问题？

此外，是否可以在多核 CPU 上将一个线程分配给一个 CPU 内核，以便该内核只处理该单个线程？

【参考方案1】：

是否有更好的方法，有人有想法或任何建议吗？有没有可能我在线程时间上遇到问题？

信号/插槽机制很好，尝试一下，如果遇到性能问题，您仍然可以尝试寻找另一种方法。我使用 Signal/Slot Mechanism 通过 QAbstractVideoSurface 和 Mediaplayer 进行实时视频处理。它对我有用。

此外，是否可以在多核 CPU 上将一个线程分配给一个 CPU 内核，以便该内核只处理该单个线程？

你为什么要这样做？操作系统或线程库有一个调度程序，负责处理这些事情。只要你自己没有充分的理由这样做，你就应该使用现有的方式。

【参考方案2】：

我会尝试使用三个线程：1）UI 线程，2）抓取和处理线程，3）模拟输出线程。

诀窍是使用三重缓冲区将抓取和处理的输出连接到模拟输出的输入。

假设此时t，thread(2) 处理完frame[(t+0)%3]，立即将输出目标更改为frame[(t+1)%3]，并通知正在循环frame[(t+2)%3] 中的数据的thread(3) 切换到frame[(t+0)%3] 适当时。

我在处理具有 10fps 处理帧速率和 60fps NTSC 输出帧速率的图像处理项目时使用了这种技术。要消除tearing effect，最少三个缓冲区的循环缓冲区。