文章目录
- Qt 线程中QThread的使用
- 1. 线程类 QThread
- 1.1 常用共用成员函数
- 1.2 信号槽
- 1.3 静态函数
- 1.4 任务处理函数
- 2. 使用方式 1
- 2.2 示例代码
- 3. 使用方式 2
-
Qt 线程中QThread的使用
在进行桌面应用程序开发的时候, 假设应用程序在某些情况下需要处理比较复杂的逻辑, 如果只有一个线程去处理,就会导致窗口卡顿,无法处理用户的相关操作。这种情况下就需要使用多线程,其中一个线程处理窗口事件,其他线程进行逻辑运算,多个线程各司其职,不仅可以提高用户体验还可以提升程序的执行效率。
在 qt 中使用了多线程,有些事项是需要额外注意的:
- 默认的线程在Qt中称之为窗口线程,也叫主线程,负责窗口事件处理或者窗口控件数据的更新
- 子线程负责后台的业务逻辑处理,子线程中不能对窗口对象做任何操作,这些事情需要交给窗口线程处理
- 主线程和子线程之间如果要进行数据的传递,需要使用Qt中的信号槽机制
1. 线程类 QThread
Qt 中提供了一个线程类,通过这个类就可以创建子线程了,Qt 中一共提供了两种创建子线程的方式,后边会依次介绍其使用方式。先来看一下这个类中提供的一些常用 API 函数:
1.1 常用共用成员函数
QThread::QThread(QObject *parent = Q_NULLPTR);
bool QThread::isFinished() const;
bool QThread::isRunning() const;
Priority QThread::priority() const;
void QThread::setPriority(Priority priority);
优先级:
QThread::IdlePriority --> 最低的优先级
QThread::LowestPriority
QThread::LowPriority
QThread::NormalPriority
QThread::HighPriority
QThread::HighestPriority
QThread::TimeCriticalPriority --> 最高的优先级
QThread::InheritPriority --> 子线程和其父线程的优先级相同, 默认是这个
void QThread::exit(int returnCode = 0);
bool QThread::wait(unsigned long time = ULONG_MAX);
1.2 信号槽
[slot] void QThread::quit();
[slot] void QThread::start(Priority priority = InheritPriority);
[slot] void QThread::terminate();
[signal] void QThread::finished();
[signal] void QThread::started();
1.3 静态函数
[static] QThread *QThread::currentThread();
[static] int QThread::idealThreadCount();
[static] void QThread::msleep(unsigned long msecs);
[static] void QThread::sleep(unsigned long secs);
[static] void QThread::usleep(unsigned long usecs);
1.4 任务处理函数
[virtual protected] void QThread::run();
2. 使用方式 1
Qt 中提供的多线程的第一种使用方式的特点是: 简单。操作步骤如下:
- 需要创建一个线程类的子类,让其继承 QT 中的线程类 QThread,比如:
class MyThread:public QThread
{
......
}
- 重写父类的 run () 方法,在该函数内部编写子线程要处理的具体的业务流程
class MyThread:public QThread
{
......
protected:
void run()
{
........
}
}
- 在主线程中创建子线程对象,new 一个就可以了
MyThread * subThread = new MyThread;
- 启动子线程,调用 start () 方法
subThread->start();
不能在类的外部调用 run () 方法启动子线程,在外部调用 start () 相当于让 run () 开始运行
- 在 Qt 中在子线程中不要操作程序中的窗口类型对象,不允许,如果操作了程序就挂了
- 只有主线程才能操作程序中的窗口对象,默认的线程就是主线程,自己创建的就是子线程
2.2 示例代码
举一个简单的数数的例子,假如只有一个线程,让其一直数数,会发现数字并不会在窗口中时时更新,并且这时候如果用户使用鼠标拖动窗口,就会出现无响应的情况,使用多线程就不会出现这样的现象了。
在下面的窗口中,点击按钮开始在子线程中数数,让后通过信号槽机制将数据传递给 UI 线程,通过 UI 线程将数据更新到窗口中。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/882b60c6b38f4e6d96eaef9807a259d0.gif)
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include <QThread>
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyThread(QObject *parent = nullptr);
protected:
void run();
signals:
void curNumber(int num);
public slots:
};
#endif
#include "mythread.h"
#include <QDebug>
MyThread::MyThread(QObject *parent) : QThread(parent)
{
}
void MyThread::run()
{
qDebug() << "当前线程对象的地址: " << QThread::currentThread();
int num = 0;
while(1)
{
emit curNumber(num++);
if(num == 10000000)
{
break;
}
QThread::usleep(1);
}
qDebug() << "run() 执行完毕, 子线程退出...";
}
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "mythread.h"
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
qDebug() << "主线程对象地址: " << QThread::currentThread();
MyThread* subThread = new MyThread;
connect(subThread, &MyThread::curNumber, this, [=](int num)
{
ui->label->setNum(num);
});
connect(ui->startBtn, &QPushButton::clicked, this, [=]()
{
subThread->start();
});
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
这种在程序中添加子线程的方式是非常简单的,但是也有弊端,假设要在一个子线程中处理多个任务,所有的处理逻辑都需要写到run()函数中,这样该函数中的处理逻辑就会变得非常混乱,不太容易维护。
3. 使用方式 2
3.1 操作步骤
Qt 提供的第二种线程的创建方式弥补了第一种方式的缺点,用起来更加灵活,但是这种方式写起来会相对复杂一些,其具体操作步骤如下:
- 创建一个新的类,让这个类从 QObject 派生
class MyWork:public QObject
{
.......
}
- 在这个类中添加一个公共的成员函数,函数体就是我们要子线程中执行的业务逻辑
class MyWork:public QObject
{
public:
.......
void working();
}
- 在主线程中创建一个 QThread 对象,这就是子线程的对象
QThread* sub = new QThread;
- 在主线程中创建工作的类对象(千万不要指定给创建的对象指定父对象)
MyWork* work = new MyWork(this);
MyWork* work = new MyWork;
- 将 MyWork 对象移动到创建的子线程对象中,需要调用 QObject 类提供的 moveToThread() 方法
work->moveToThread(sub);
-
启动子线程,调用 start(), 这时候线程启动了,但是移动到线程中的对象并没有工作
-
调用 MyWork 类对象的工作函数,让这个函数开始执行,这时候是在移动到的那个子线程中运行的
3.2 示例代码
假设函数处理上面在程序中数数的这个需求,具体的处理代码如下:
#ifndef MYWORK_H
#define MYWORK_H
#include <QObject>
class MyWork : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyWork(QObject *parent = nullptr);
void working();
signals:
void curNumber(int num);
public slots:
};
#endif
#include "mywork.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>
MyWork::MyWork(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
void MyWork::working()
{
qDebug() << "当前线程对象的地址: " << QThread::currentThread();
int num = 0;
while(1)
{
emit curNumber(num++);
if(num == 10000000)
{
break;
}
QThread::usleep(1);
}
qDebug() << "run() 执行完毕, 子线程退出...";
}
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QThread>
#include "mywork.h"
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
qDebug() << "主线程对象的地址: " << QThread::currentThread();
QThread* sub = new QThread;
MyWork* work = new MyWork;
work->moveToThread(sub);
sub->start();
connect(ui->startBtn, &QPushButton::clicked, work, &MyWork::working);
connect(work, &MyWork::curNumber, this, [=](int num)
{
ui->label->setNum(num);
});
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
使用这种多线程方式,假设有多个不相关的业务流程需要被处理,那么就可以创建多个类似于 MyWork 的类,将业务流程放多类的公共成员函数中,然后将这个业务类的实例对象移动到对应的子线程中 moveToThread() 就可以了,这样可以让编写的程序更加灵活,可读性更强,更易于维护。
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