文章目录

1.QSerialPort的多线程限制
- 1.1.尝试通过复制参数在子线程运行
- - 1.1.1.操作原理
  - 1.1.2.QSerialPort::write的异步特性
2.使用QSerialPort的waitForReadyRead
- 2.1.遇到的问题
- 2.2.资料查找
- 2.3.无意发现
- 2.4.尝试Qt源码分析
- 2.5.解决方法总结
- 2.6.原因分析

1.QSerialPort的多线程限制

在官方的文档中提到，QSerialPort是不支持跨线程调用。
因此不能在主线程（UI线程）创建QSerialPort，然后传递个指针给子线程，然后在子线程中执行耗时的发送任务。
最好的方式是在子线程里面创建QSerialPort，然后主线程通过信号槽来间接使用（参数还是可以通过QSerialPort的指针来读写）。

1.1.尝试通过复制参数在子线程运行

这里我想偷个懒，我已经在主线程创建了QSerialPort，并且界面相关的东西都做好了，不想改动太大，因此我想了个办法：
在新线程里面建立一个临时对象，复制传递进去的串口参数，执行完就干掉他。

1.1.1.操作原理

把传递进来的、主线程的QSerialPort给close掉，相当于取消占用。然后在子线程中根据这个串口的配置，重新打开一个QSerialPort对象，并执行写操作。

void MainWindow::on_pushButton_writeFlash_clicked()
{//    mHexfileReader->writeToDevice(mPort);//让writeToDevice函数在子线程中执行QMetaObject::invokeMethod(mHexfileReader, "writeToDevice", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(QSerialPort*, mPort));
}------------------------------------
//move to子线程
HexFileReader::HexFileReader(QObject *parent) : QObject(parent)
{QThread *thread = new QThread();this->moveToThread(thread);thread->start();
}void HexFileReader::writeToDevice(QSerialPort *port)
{port->close();QSerialPort tmpPort;tmpPort.setPortName( port->portName()   );tmpPort.setBaudRate( port->baudRate()   );tmpPort.setParity(   port->parity()     );tmpPort.setDataBits( port->dataBits()   );tmpPort.setStopBits( port->stopBits()   );// connect(&tmpPort, &QSerialPort::readyRead, [&tmpPort](){//    qDebug() << "read all:" << tmpPort.readAll();// });auto ret = tmpPort.open(QSerialPort::ReadWrite);qDebug() << "open port:" << ret;if(tmpPort.isOpen()){uchar header[] = {0x31, 0xce};qDebug() << "write header:" << tmpPort.write((char*)header, 2);}tmpPort.close();
}

但是发现，串口成功打开，发送也成功（ “write header: 2”），但是串口助手那边就是收不到信息。

1.1.2.QSerialPort::write的异步特性

最后通过漫长的调试（取消多线程、把临时变量换成类成员变量、逐步调试等），终于发现了原因：QSerialPort的write函数，其实并不是同步的。
也就是说当调用该函数，并取得返回值后，并不是表示数据已经完全发送出去了。
假如在调用完这个函数之后，立马析构掉QSerialPort对象，那么对方很可能会什么也收不到。

知道了原因，那就好解决了：
在执行写操作之后，执行这个，等待写入（发送）完成。

bool QSerialPort::waitForBytesWritten(int msecs = 30000)

2.使用QSerialPort的waitForReadyRead

前面使用了waitForBytesWritten，我们再看看类似的一个函数：waitForReadyRead。

2.1.遇到的问题

Qt的waitForReadyRead函数经过测试，假如使用不当是有问题（Qt5.12.9），无论怎样都是超时返回。就算别人明确发送了数据过来，而且QSerialPort::readyRead信号也发出了，他还是等到超时，再返回超时错误。

2.2.资料查找

别人也遇到这个问题，而且是升级5.12.10就ok。估计是个bug 。
-----经过测试，Qt5.12.12也还是不行。
-----再经过测试，发现不是版本的问题，而是Qt事件机制的问题。灵感来自这里

2.3.无意发现

最后发现将串口的readyRead的信号槽连接方式由

    connect(mPort, &QSerialPort::readyRead, [=](){qDebug() << mPort->readAll().toHex(' ') << QTime::currentTime();});

变成这样就OK了（用Qt5.12.9也可以）。

    connect(mPort, &QSerialPort::readyRead, this, [=](){qDebug() << mPort->readAll().toHex(' ') << QTime::currentTime();}, Qt::QueuedConnection);

假如说硬要分析的话，可能是因为这个waitForReadyRead会导致当前进程阻塞，然后就算readyRead信号发出了也无法响应。所以我们在连接串口的readyRead时，要用Qt::QueuedConnection，来使readyRead的所有信号槽组合能够执行，而不是卡住。
换言之，假如你完全不连接这个ReadyRead，那么这个waitForReadyRead函数肯定是可以正常工作的。
但是经过测试，无论使用 Qt::DirectConnection 还是 Qt::QueuedConnection，槽函数都是在主线程（串口所在的线程）执行的，所以应该不是什么阻塞线程的问题。所以究竟真正的原因是啥，我也不知道了。

2.4.尝试Qt源码分析

找到他的源码，看到有个 readCompletionOverlapped，从名字来看作用应该是判断read是否完成。所以，猜想一下，这个waitForReadyRead函数，可能在接收ReadyRead信号后，会利用这个readCompletionOverlapped来判断是否需要返回，而这个东西与read有关，因此，是不是说只要我不读，他就正常工作了呢？
结果一试，果然可以。即使你connect了QSerialPort::readyRead信号，只要你不执行 QSerialPort::read()、QSerialPort::readAll()等函数，waitForReadyRead还是可以正常按照预期执行的。

2.5.解决方法总结

总结一下，解决QSerialPort的waitForReadyRead()总是超时返回的办法有两个：
1.在绑定了readyRead()的我们自己写的槽函数中，不要进行读取数据的操作。
2.将readyRead()与我们自己写的槽函数绑定时，使用Qt::QueuedConnection。

2.6.原因分析

使用了Qt::QueuedConnection就可以的原因，我觉得应该是：
通过使用Qt::QueuedConnection，将槽函数放到了连接到该信号的槽函数队列的比较后的位置，（调用waitForReadyRead时，可能里面也执行了类似信号槽的绑定，而且这个绑定应该是 Qt::DirectConnection），因此在信号发出之后，先执行waitForReadyRead里面的槽函数，然后再执行我们自己的函数。这样我们的函数就不会影响到 readCompletionOverlapped 这个变量了。
从下面这段测试代码也可以看到，使用了Qt::QueuedConnection的槽函数，即使你是先于其他槽函数与sender创建连接，他也还是在信号发出后在会在较后位置才执行。

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