如果在 while 循环中调用，QSerialPort::readAll() 会导致 SIGSEGV / SIGABRT

Question

我正在使用 QSerialPort 与硬件设备通信。新数据不会发出 "readyRead"-Signal，所以我决定使用 QThread 编写一个读取线程。

这是代码：

void ReadThread::run()
{
    while(true){
        readData();
        if (buffer.size() > 0) parseData();
    }
}

和

void ReadThread::readData()
{
    buffer.append(device->readAll();
}

缓冲区是私有 QByteArray，设备是指向 QSerialPort 的指针。 ParseData 将解析数据并发出一些信号。剩余 parseData 时清除缓冲区。

这有效，但是一段时间后（有时 10 秒，有时 1 小时）程序崩溃并出现 SIGSEGV，跟踪如下：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
[Switching to Thread 0x7ffff3498700 (LWP 24870)]
malloc_consolidate (av=av@entry=0x7fffec000020) at malloc.c:4151
(gdb) bt
#0  malloc_consolidate (av=av@entry=0x7fffec000020) at malloc.c:4151
#1  0x00007ffff62c2ee8 in _int_malloc (av=av@entry=0x7fffec000020, bytes=bytes@entry=32769) at malloc.c:3423
#2  0x00007ffff62c4661 in _int_realloc (av=av@entry=0x7fffec000020, oldp=oldp@entry=0x7fffec0013b0, oldsize=oldsize@entry=64, nb=nb@entry=32784) at malloc.c:4286
#3  0x00007ffff62c57b9 in __GI___libc_realloc (oldmem=0x7fffec0013c0, bytes=32768) at malloc.c:3029
#4  0x00007ffff70d1cdd in QByteArray::reallocData(unsigned int, QFlags<QArrayData::AllocationOption>) () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5
#5  0x00007ffff70d1f07 in QByteArray::resize(int) () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5
#6  0x00007ffff799f9fc in free (bytes=<optimized out>, this=0x609458)
    at ../../include/QtSerialPort/5.3.2/QtSerialPort/private/../../../../../src/serialport/qt4support/include/private/qringbuffer_p.h:140
#7  read (maxLength=<optimized out>, data=<optimized out>, this=0x609458)
    at ../../include/QtSerialPort/5.3.2/QtSerialPort/private/../../../../../src/serialport/qt4support/include/private/qringbuffer_p.h:326
#8  QSerialPort::readData (this=<optimized out>, data=<optimized out>, maxSize=<optimized out>) at qserialport.cpp:1341
#9  0x00007ffff722bdf0 in QIODevice::read(char*, long long) () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5
#10 0x00007ffff722cbaf in QIODevice::readAll() () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5
#11 0x00007ffff7bd0741 in readThread::readData (this=0x6066c0) at ../reader.cpp:212
#12 0x00007ffff7bc80d0 in readThread::run (this=0x6066c0) at ../reader.cpp:16
#13 0x00007ffff70cdd2e in ?? () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5
#14 0x00007ffff6e1c0a4 in start_thread (arg=0x7ffff3498700) at pthread_create.c:309
#15 0x00007ffff632f04d in clone () at ../sysdeps/unix/sysv/linux/x86_64/clone.S:111

我不确定如何正确重现问题，因为它是随机出现的。如果我在我的while循环中注释掉"readData()"，崩溃就不会再出现了（当然没有数据可以解析了）。

有人知道这可能是什么吗？

Answer 1

缓冲区是什么？难道，另一个线程正在从缓冲区中读取数据，然后将其清除？

尝试锁定它（以及线程之间共享的所有其他数据），例如带有互斥锁

QMutex mx; // could be also member of the ReadThread class

void ReadThread::readData()
{
    mx.lock();
    buffer.append(device->readAll();
    mx.unlock();
}

并在从另一个线程读取和清除缓冲区的代码中执行相同的操作（我没有做假设，这是 parseData()）

另一种可能是，parseData() 在 GUI-Thread 中调用了一些代码运行。这在 Qt4 中不起作用，可能在 Qt5

中也不起作用

Answer 2

您正在同时从多个线程使用 QObject 的实例。正如您刚刚看到的，这通常会导致未定义的行为。 QSerialPort 在 GUI 线程上工作得很好。只有当你让它在那里工作后，你才能将它移到工作线程。

请注意，如果事件循环（app.exec() 调用 main() 或 QThread::run()）未执行，则信号不会发生。看起来好像您尝试编写伪同步代码并且（可以预见）失败了。不要那样做。

这样的事情应该有效：

#include <QtCore>
#include <QtSerialPort>

int main(int argc, char ** argv) {
  QCoreApplication app(argc, argv);
  QSerialPort port;
  port.setPortName(...);
  port.setBaudRate(...);
  ... // etc
  if (! port.open(QIODevice::ReadWrite)) {
    qWarning() << "can't open the port";
    return 1;
  }
  ... // set the port
  connect(&port, &QIODevice::readyRead, [&]{
    qDebug() << "got" << port.readAll().size() << "bytes";
  });
  return app.exec(); // the signals will be emitted from here
}

Answer 3

确保所有与串口相关的对象都被初始化并仅在单独的线程中使用。使用 signal/slot-mechanism 将接收到的数据或解析的事件发送到 UI 线程。

还要注意，如果在readThread中继承QThread，构造函数可能在UI线程中执行，其他函数在readThread中执行。在这种情况下，在其他函数之前启动 readThread 和运行单独的初始化函数（例如，通过从 UI 线程发送适当的信号）。

如果在 while 循环中调用，QSerialPort::readAll() 会导致 SIGSEGV / SIGABRT

QSerialPort::readAll() leads to SIGSEGV / SIGABRT if called in a while-loop

c++

qt

segmentation-fault