QT开发--多线程

第十四章多线程

QThread 是 Qt 中实现多线程编程的核心类，提供跨平台线程管理。

使用 QThread 有两种方法：

1、继承 QThread：重写 run() 方法，实现线程的具体操作。Qt4.8 之前较常用。

2、使用 QObject 和 moveToThread()：创建一个继承 QObject 的工作对象，使用 moveToThread() 将其移动到一个 QThread 对象中运行。官方推荐。

//当你调用moveToThread()时，
//你指定的QObject及其所有子对象将会在与该QThread对象相关联的线程中执行它们的槽函数。
void QObject::moveToThread(QThread *thread);

14.1 继承 QThread 的线程

继承QThread是创建线程的一种方法。

在这种方法中，只有重写的run()方法运行在子线程中，其他在类内定义的方法仍然在主线程中执行。用户需重写run()方法，并将耗时操作置于其中。

用 connect关联 QThread类的对象的信号和 QWidget的槽函数。

14.1.1 应用实例

    // 告诉线程启动QThread::start();// 告诉线程退出  QThread::quit();  // 阻塞等待线程真正结束  QThread::wait();

本例展示了如何通过继承QThread类来创建和使用线程。在MainWindow类中，我们使用了一个按钮来启动线程，并在线程完成后接收其发送的信号。

#ifndef MAINWINDOW_H  // 防止头文件重复包含  
#define MAINWINDOW_H  #include <QMainWindow>  // 引入QMainWindow类  
#include <QThread>     // 引入QThread类  
#include <QPushButton>  // 引入QPushButton类  // 前向声明WorkerThread类  
class WorkerThread;  class MainWindow : public QMainWindow {  Q_OBJECT  // 使用Qt的宏，支持信号槽机制  
public:  MainWindow(QWidget *parent = nullptr);  // 构造函数  ~MainWindow();  // 析构函数  private:  WorkerThread *workerThread;  // 工作线程对象指针  QPushButton *pushButton;     // 按钮对象指针  private slots:  void handleResults(const QString &result);  // 处理线程结果的槽函数  void pushButtonClicked();  // 按钮点击的槽函数  
};  // WorkerThread类继承自QThread  
class WorkerThread : public QThread {  Q_OBJECT  // 使用Qt的宏，支持信号槽机制  
public:  WorkerThread(QWidget *parent = nullptr) { Q_UNUSED(parent); }  // 构造函数，忽略parent参数  // 重写run方法，线程在此方法中执行耗时操作  void run() override {  QString result = "线程开启成功";  // 定义结果字符串  sleep(2);  // 模拟耗时操作，延时2秒  emit resultReady(result);  // 发射结果准备好的信号  /*使用emit关键字发射一个信号时，该信号会被发送给所有与这个信号相连接的槽（slots）*/}  signals:  // 声明一个信号，当线程完成工作时发射  void resultReady(const QString &s);  
};  #endif // MAINWINDOW_H  // 头文件结束标志

#include "mainwindow.h"  // 引入MainWindow头文件  // MainWindow构造函数，初始化UI和线程  
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) {  // 创建并设置按钮  pushButton = new QPushButton("开启线程", this);  // 创建工作线程对象  workerThread = new WorkerThread(this);  // 连接工作线程的信号到MainWindow的槽函数  connect(workerThread, SIGNAL(resultReady(QString)), this, SLOT(handleResults(QString)));  // 连接按钮点击信号到MainWindow的槽函数  connect(pushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(pushButtonClicked()));  
}  // MainWindow析构函数，处理线程关闭  
MainWindow::~MainWindow() {  // 告诉线程退出  workerThread->quit();  // 阻塞等待线程真正结束  workerThread->wait();  
}  // 处理线程结果的槽函数  
void MainWindow::handleResults(const QString &result) {  // 使用qDebug输出线程结果  qDebug() << result;  
}  // 按钮点击的槽函数  
void MainWindow::pushButtonClicked() {  // 检查线程是否已在运行，如果没有则启动线程  if (!workerThread->isRunning()) {  workerThread->start();  }  
}

按钮点击后，QThread类的start()函数开始运行，run()函数执行，

2s后发送 emit resultReady(result);信号，触发槽函数打印结果。

14.2 继承 QObject 的线程

继承QObject类并使用 QObject::moveToThread()方法。

继承QObject类的方法更为灵活，因为它允许将一个QObject对象转移到另一个线程中执行。

14.2.1 应用实例

mainWindow窗口类有 Worker:QObject成员，QThread成员

Worker中定义任务，使用 QObject::moveToThread(&qthread)来代替重写QThread的run方法，使得线程可以执行这个任务。

#ifndef MAINWINDOW_H  
#define MAINWINDOW_H  #include <QMainWindow>  
#include <QThread>  
#include <QDebug>  
#include <QPushButton>  
#include <QMutexLocker>  
#include <QMutex>  // 前向声明Worker类  
class Worker;  class MainWindow : public QMainWindow {  Q_OBJECT  public:  MainWindow(QWidget *parent = nullptr);  // 构造函数  ~MainWindow();  // 析构函数  private:  QPushButton *pushButton1;  // 开始线程按钮  QPushButton *pushButton2;  // 打断线程按钮  QThread workerThread;      // 工作线程  Worker *worker;            // 工人类实例  private slots:  void pushButton1Clicked();  // 开启线程槽函数  void pushButton2Clicked();  // 打断线程槽函数  void handleResults(const QString &); // 处理工作结果槽函数  signals:  void startWork(const QString &); // 发送开始工作信号  
};  // Worker类，用于处理耗时任务  
class Worker : public QObject {  Q_OBJECT  private:  QMutex lock;        // 互斥锁，用于线程同步  bool isCanRun;      // 控制工作是否可以继续的标志位  public slots:  void doWork1(const QString &parameter) {  isCanRun = true;  // 使用互斥锁保护共享资源，并在条件不满足时退出循环  while (true) {  QMutexLocker locker(&lock);  if (!isCanRun) break;  }  QThread::sleep(2); // 模拟耗时操作,秒  // 发射工作结果信号  emit resultReady(parameter + " doWork1 函数");  emit resultReady("打断 doWork1 函数"); // 通知工作已完成（此处设计可能不合理，通常只需在工作结束时发射一次信号）  }  public:  void stopWork() {  qDebug() << "打断线程";  /*创建了一个 QMutexLocker 对象，并立即尝试锁定传递给它的 QMutex 对象（即 lock）。如果 lock 已经被另一个线程锁定，那么这行代码会阻塞当前线程，直到 lock 被释放为止。*/QMutexLocker locker(&lock);  isCanRun = false;  // 设置标志位，停止工作  }  signals:  void resultReady(const QString &result); // 工作结果信号  
};  #endif // MAINWINDOW_H

#include "mainwindow.h"  MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) {  // 设置窗口和按钮的基本属性  this->setGeometry(0, 0, 800, 480);  pushButton1 = new QPushButton("开启线程", this);  pushButton2 = new QPushButton("打断线程", this);  pushButton1->setGeometry(300, 200, 80, 40);  pushButton2->setGeometry(400, 200, 80, 40);  // 实例化Worker对象，并将其移动到workerThread线程中  worker = new Worker;  worker->moveToThread(&workerThread);  // 连接信号和槽  connect(&workerThread, SIGNAL(finished()), worker, SLOT(deleteLater()));  connect(&workerThread, SIGNAL(finished()), &workerThread, SLOT(deleteLater()));  connect(this, SIGNAL(startWork(QString)), worker, SLOT(doWork1(QString)));  connect(worker, SIGNAL(resultReady(QString)), this, SLOT(handleResults(QString)));  connect(pushButton1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(pushButton1Clicked()));  connect(pushButton2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(pushButton2Clicked()));  
}  MainWindow::~MainWindow() {  // 打断线程并等待其结束  worker->stopWork();  workerThread.quit();  workerThread.wait(2000); // 阻塞等待2秒  qDebug() << "线程结束" << endl;  
}  void MainWindow::pushButton1Clicked() {  if (!workerThread.isRunning()) {  workerThread.start();  }  emit startWork("正在运行");  
}  void MainWindow::pushButton2Clicked() {  if (workerThread.isRunning()) {  worker->stopWork();  }  
}  void MainWindow::handleResults(const QString &results) {  qDebug() << "线程的状态：" << results << endl;  
}