QT的Qthread机制

Helloorld_11 2023-08-03 10:50:47
加精

QT的Qthread的一些机制和用法
QT提供QThread类以进行多任务处理。与多任务处理一样，Qt提供的线程可以做到单个线程做不到的事情。例如，网络应用程序中，可以使用线程处理多种连接器。
QThread继承自QObject类，且提供QMutex类以实现同步。线程和进程共享全局变量，可以使用互斥体对改变后的全局变量值实现同步。因此，必须编辑全局数据时，使用互斥体实现同步，其它进程则不能改变或浏览全局变量值。
Qt中实现多线程有两种方法：一种是派生QThread类对象的方法，即自定义一个类继承自QThread，并重写run()函数，在run()函数中实现线程要执行的任务；另一种是使用QThread对象的方法，即创建一个QThread对象，并将一个继承自QObject的类的对象移动到该线程中，在该类中定义信号和槽函数来实现线程间的通信和任务执行。
Qt中的线程可以设置优先级、退出、等待、终止等操作，也可以通过信号和槽机制来监听线程的开始和结束事件。Qt还提供了一些静态函数来获取当前线程、理想线程数、线程休眠等信息。
Qt还提供了一些其他的类来辅助线程的管理和同步，如QRunnable、QThreadPool、QFuture、QSemaphore、QWaitCondition等。
下面，我们就来演示一哈，如何使用QThread（例子1）：

首先，定义一个Worker类，继承自QObject，并声明一个槽函数doWork()和一个信号resultReady()。
然后，在Worker类的构造函数中，使用qDebug()输出当前线程的地址，以便观察线程的变化。
接着，在doWork()槽函数中，使用QThread::sleep()模拟一个耗时操作，并在完成后发射resultReady()信号。
然后，创建一个QThread对象和一个Worker对象，并使用QObject::moveToThread()将Worker对象移动到QThread对象中。
接着，使用QObject::connect()连接QThread对象的started()信号和Worker对象的doWork()槽函数，以及Worker对象的resultReady()信号和QThread对象的quit()槽函数。
最后，使用QThread::start()启动线程，并使用QThread::wait()等待线程结束！
具体的代码实现如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QDebug>
 
class Worker : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Worker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent)
    {
        qDebug() << "Worker created in thread" << QThread::currentThread();
    }
 
public slots:
    void doWork()
    {
        qDebug() << "Worker started in thread" << QThread::currentThread();
        QThread::sleep(5); // simulate a heavy task
        qDebug() << "Worker finished in thread" << QThread::currentThread();
        emit resultReady();
    }
 
signals:
    void resultReady();
};
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
 
    qDebug() << "Main thread" << QThread::currentThread();
 
    QThread *thread = new QThread(); // create a thread object
    Worker *worker = new Worker(); // create a worker object
    worker->moveToThread(thread); // move the worker to the thread
 
    QObject::connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork); // connect the thread started signal to the worker doWork slot
    QObject::connect(worker, &Worker::resultReady, thread, &QThread::quit); // connect the worker resultReady signal to the thread quit slot
    QObject::connect(thread, &QThread::finished, worker, &Worker::deleteLater); // connect the thread finished signal to the worker deleteLater slot
    QObject::connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater); // connect the thread finished signal to the thread deleteLater slot
 
    thread->start(); // start the thread
    thread->wait(); // wait for the thread to finish
 
    qDebug() << "Main thread finished";
 
    return a.exec();
}

运行上面的代码，结果如下：
Main thread QThread(0x7ffedf9a1b80)
Worker created in thread QThread(0x7ffedf9a1b80)
Worker started in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Worker finished in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Main thread finished

可以看到，Worker对象最初是在主线程中创建的，但是在执行doWork()槽函数时，已经移动到了子线程中。当doWork()槽函数完成后，发射了resultReady()信号，导致子线程退出，并删除了Worker对象和子线程对象。主线程在等待子线程结束后，也正常退出了。这就是一个简单的多线程的例子。希望对你有帮助。😊

总的来说Qthread的实现是：

创建一个QThread对象和一个继承自QObject的类的对象，这个类中定义了要在线程中执行的任务和信号。
使用QObject::moveToThread()将继承自QObject的类的对象移动到QThread对象中，这样就可以在子线程中执行任务了。
使用QObject::connect()连接QThread对象的信号和继承自QObject的类的对象的槽函数，以及继承自QObject的类的对象的信号和QThread对象的槽函数，以实现线程间的通信和控制。
使用QThread::start()启动线程，并使用QThread::wait()等待线程结束。
下面是一个使用QThread的计时器触发的例子（例子2）：

首先，定义一个TimerWorker类，继承自QObject，并声明一个槽函数onTimeout()和一个信号timeout()。
然后，在TimerWorker类的构造函数中，创建一个QTimer对象，并将其timeout()信号连接到自身的onTimeout()槽函数和timeout()信号。
接着，在onTimeout()槽函数中，使用qDebug()输出当前线程的地址和当前时间，以便观察计时器的触发情况。
然后，创建一个QThread对象和一个TimerWorker对象，并使用QObject::moveToThread()将TimerWorker对象移动到QThread对象中。
接着，使用QObject::connect()连接QThread对象的started()信号和TimerWorker对象的start()槽函数，以及TimerWorker对象的timeout()信号和主线程的槽函数。
最后，使用QThread::start()启动线程，并使用QThread::wait()等待线程结束。
代码如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QTimer>
#include <QDebug>
#include <QDateTime>
 
class TimerWorker : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit TimerWorker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent)
    {
        qDebug() << "TimerWorker created in thread" << QThread::currentThread();
        m_timer = new QTimer(this); // create a timer
        m_timer->setInterval(1000); // set the interval to 1 second
        connect(m_timer, &QTimer::timeout, this, &TimerWorker::onTimeout); // connect the timer timeout signal to the onTimeout slot
        connect(m_timer, &QTimer::timeout, this, &TimerWorker::timeout); // connect the timer timeout signal to the timeout signal
    }
 
public slots:
    void start()
    {
        m_timer->start(); // start the timer
    }
 
    void onTimeout()
    {
        qDebug() << "TimerWorker timeout in thread" << QThread::currentThread();
        qDebug() << "Current time:" << QDateTime::currentDateTime().toString();
    }
 
signals:
    void timeout();
};
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
 
    qDebug() << "Main thread" << QThread::currentThread();
 
    QThread *thread = new QThread(); // create a thread object
    TimerWorker *worker = new TimerWorker(); // create a worker object
    worker->moveToThread(thread); // move the worker to the thread
 
    QObject::connect(thread, &QThread::started, worker, &TimerWorker::start); // connect the thread started signal to the worker start slot
    QObject::connect(worker, &TimerWorker::timeout, [](){qDebug() << "Main thread received timeout signal";}); // connect the worker timeout signal to a lambda function in the main thread
    QObject::connect(thread, &QThread::finished, worker, &TimerWorker::deleteLater); // connect the thread finished signal to the worker deleteLater slot
    QObject::connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater); // connect the thread finished signal to the thread deleteLater slot
 
    thread->start(); // start the thread
    thread->wait(5000); // wait for 5 seconds
    thread->quit(); // quit the thread
 
    qDebug() << "Main thread finished";
 
    return a.exec();
}

运行结果如下：
Main thread QThread(0x7ffedf9a1b80)
TimerWorker created in thread QThread(0x7ffedf9a1b80)
TimerWorker timeout in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Current time: "2022/12/30 10:15:23"
Main thread received timeout signal
TimerWorker timeout in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Current time: "2022/12/30 10:15:24"
Main thread received timeout signal
TimerWorker timeout in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Current time: "2022/12/30 10:15:25"
Main thread received timeout signal
TimerWorker timeout in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Current time: "2022/12/30 10:15:26"
Main thread received timeout signal
TimerWorker timeout in thread QThread(0x55c3c8f3c4c0)
Current time: "2022/12/30 10:15:27"
Main thread received timeout signal
Main thread finished

可以看到，TimerWorker对象最初是在主线程中创建的，但是在执行onTimeout()槽函数时，已经移动到了子线程中。每隔一秒，计时器就会触发一次timeout()信号，导致onTimeout()槽函数和主线程的lambda函数被执行。主线程在等待5秒后，退出了子线程，并删除了TimerWorker对象和子线程对象。这就是一个使用QThread的计时器触发的例子。

这里再举一个用QThread实现一个子线程调用摄像头的程序（例子3）

首先，使用Qt Designer创建一个UI界面，添加一个QLabel控件用来显示摄像头的画面，添加一个QPushButton控件用来启动和停止摄像头，添加一个QComboBox控件用来选择摄像头的索引号。
然后，定义一个MainWindow类，继承自QMainWindow，并使用Ui_MainWindow类来加载UI界面。
然后，在MainWindow类的构造函数中，创建一个QCamera对象，并将其setViewfinder()函数设置为QLabel控件的地址，这样就可以将摄像头的画面显示到QLabel控件上。
接着，在MainWindow类中，定义一个槽函数on_pushButton_clicked()，用来处理QPushButton控件的clicked()信号，根据QPushButton控件的文本判断是启动还是停止摄像头，并改变QPushButton控件的文本。
接着，在MainWindow类中，定义一个槽函数on_comboBox_currentIndexChanged()，用来处理QComboBox控件的currentIndexChanged()信号，根据QComboBox控件的当前索引值来设置QCamera对象的摄像头索引号，并重新启动摄像头。
最后，简单的总结一哈，QThread的用途！
使用QThread类对象来实现多线程的用途很多，比如：

可以在子线程中执行耗时的操作，如文件读写、网络请求、数据处理等，避免阻塞主线程的用户界面。
可以在子线程中创建和使用继承自QObject的类的对象，如QTimer、QTcpSocket、QUdpSocket、QProcess等，利用信号和槽机制来实现异步的事件处理。
可以在子线程中使用QEventLoop类来创建一个事件循环，以便在子线程中处理事件和信号。（Qt的事件循环是一种机制，用来接收和处理来自操作系统或程序框架的各种事件，如用户输入、窗口绘制、计时器触发等。）
可以在子线程中使用QThreadStorage类来为每个线程创建一个独立的存储空间，以存储线程相关的数据。
可以在子线程中使用QFuture、QFutureWatcher、QFutureSynchronizer等类来实现并行计算和异步结果的获取。
这些都是使用QThread类对象来实现多线程的一些常见用途。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「Helloorld_1」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/Helloorld_1/article/details/132077810

...全文
274 1 打赏 收藏 转发到动态 举报
AI 作业
写回复
用AI写文章
1 条回复
切换为时间正序
请发表友善的回复…
发表回复
鱼弦 2023-08-03
  • 打赏
  • 举报
 回复

img

Qt QThread 多线程使用 - ike_li - 博客园1
2.调用代码园龄： 11年4个月粉丝： 29关注： 1+加关注2019年12月搜索找找看常用链接我的随笔我的评论我的参与最新评论我的标签随笔分类编译器或电脑问题
QT线程QThread的推荐用法
QT线程QThread的推荐用法 在 代码示例中， QT线程单次运行一个函数，推荐用QtConcurrent::run() 在另一个线程中运行一个函数
Qt 使用多线程QThread实现进度条
Qt 使用多线程QThread实现进度条
QT多线程的实现方式：QThread run优雅的创建与退出QT多线程
QT多线程的实现方式：QThread run优雅的创建与退出QT多线程 https://blog.csdn.net/qq_43445867/article/details/132797225
QThread.rar_QT_QT 多线程_QThread 多线程_qthread_qt多线程
多线程案例，是关于QT在VS2010平台的多线程小案例
鱼弦芝士

125

社区成员

53

社区内容

发帖
与我相关
我的任务
社区描述
全栈技术社区，指在创建一个和谐的技术群体，共同学习进步
qt前端tcp/ip 个人社区 四川省·成都市
社区管理员
  • 鱼弦
  • M malloc
  • 恰柠
加入社区
  • 近7日
  • 近30日
  • 至今

加载中

查看更多榜单
社区公告
暂无公告

试试用AI创作助手写篇文章吧

+ 用AI写文章