Qt多线程

我们之前的程序都是单线程运行，接下来我们开始引入多线程。就相当于以前的一个人在工作，现在多个人一起工作。

Qt中非常有必要使用多线程，这是因为，Qt应用是事件驱动型的，一旦某个事件处理函数处理时间过久，就会造成其它的事件得不到及时处理。

Qt中使用QThread来管理线程，一个QThread对象，就是一个线程。QThread对象也有消息循序exec()函数，用来处理自己这个线程的事件。

Qt实现多线程有两种方式

​1、Qt第一种创建线程方式

首先要继承QThread

重写虚函数QThread::run

[virtual protected] void QThread::run()

/*

* 基类QThread的run函数只是简单启动exec()消息循环

*/

例如：

#include

#include

#include

class MyThread : public QThread

{

public:

void run()

{

qDebug() << "QThread begin" << endl;

qDebug() << "child thread" << QThread::currentThreadId() << endl;

QThread::sleep(5);

qDebug() << "QThread end" << endl;

exec();

}

};

​

int main(int argc, char** argv)

{

QApplication app(argc, argv);

​

MyThread thread;

thread.start();

qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;

QThread::sleep(5);

qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;

thread.quit();

qDebug() << "main thread thread.quit()" << endl;

tread.wait();

qDebug() << "main thread thread.wait()" << endl;

return app.exec();

}

使用QThread的quit可以退出线程的消息循环，有时候不是马上退出，需要等到cpu的控制权交还给线程的exec()。

一般在子线程退出的时候需要主线程去回收资源，可以调用QThread的wait，等待子线程的退出，然后回收资源.

2、Qt第二种创建线程方式

继承 QObject

实例化一个QThread对象

实现槽函数.

QObject子类对象通过moveToThread将自己放到线程QThread对象中.

调用QThread对象的start函数启动线程

必须通过发射信号来让槽函数在线程中执行，发射的信号存放在线程exec()消息队列中。

例如：

mywork.h

#ifndef MYWORK_H

#define MYWORK_H

#include

#include

class MyWork : public QObject

{

Q_OBJECT

public slots:

void workSlot()

{

qDebug() << "QThread begin" << endl;

qDebug() << "child thread" << QThread::currentThreadId() << endl;

QThread::sleep(5);

qDebug() << "QThread end" << endl;

}

};

#endif // MYWORK_H

widget.cpp

#include

#include

#include

#include "mywork.h"

​

int main(int argc, char** argv)

{

qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;

QApplication app(argc, argv);

QThread thread;

MyWork work;

work.moveToThread(&thread);

QObject::connect(&thread, SIGNAL(started()), &work, SLOT(workSlot()));

thread.start();

QThread::sleep(6);

qDebug() << "thread is runing" << thread.isRunning() << endl;

thread.quit(); //调用quit让线程退出消息循环,否则线程一直在exec循环中

thread.wait(); //调用完quit后紧接着要调用wait来回收线程资源

qDebug() << "thread is runing" << thread.isRunning() << endl;

​

return app.exec();

}

需要特别注意的是：

线槽函数已经执行完进入线程exec()中，可以通过发射信号重新让槽函数在线程中执行。也可以通过quit()退出线程exec()。

QObject派生类对象，将要调用moveToThread，不能指定一个主线程父对象托管内存。

QWidget的对象及派生类对象都只能在GUI主线程运行，不能使用moveToThread移到子线程中，即使没有指定父对象。

多线程对象内存释放

既然QObject对象无法托管内存对象，那么到底是先释放线程对象，还是先释放这个QObject对象？

先把QObject在线程循环中释放(使用QObject::deleteLater函数)，然后QThread::quit，然后QThread::wait。

例如：

​mywork.h

#ifndef MYWORK_H

#define MYWORK_H

​

#include

#include

class MyWork : public QObject

{

Q_OBJECT

public:

​

~MyWork() { qDebug() << __FUNCTION__ << endl; }

public slots:

void workSlot()

{

while(1)

{

qDebug() << "Work begin" << endl;

QThread::sleep(5);

qDebug() << "work end" << endl;

}

}

void otherWorkSlot()

{

qDebug() << "otherWork begin" << endl;

QThread::sleep(5);

qDebug() << "otherWork end" << endl;

}

​

​

};

​

#endif // MYWORK_H

widget.h

#ifndef WIDGET_H

#define WIDGET_H

​

#include

#include "mywork.h"

​

class Widget : public QWidget

{

Q_OBJECT

​

public:

Widget(QWidget *parent = 0);

~Widget();

private:

QThread *_thread;

MyWork * _myWork;

};

​

#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"

#include

#include "mywork.h"

#include

#include

​

Widget::Widget(QWidget *parent)

: QWidget(parent)

{

_myWork = new MyWork;

_thread = new QThread(this);

_myWork->moveToThread(_thread);

_thread->start();

​

QPushButton *pb0 = new QPushButton("work", this);

QPushButton *pb1 = new QPushButton("pb", this);

QHBoxLayout *hBox = new QHBoxLayout(this);

hBox->addWidget(pb0);

hBox->addWidget(pb1);

this->setLayout(hBox);

​

/*发射信号给在另外一个线程的对象的队列中*/

connect(pb0, SIGNAL(clicked()), _myWork, SLOT(workSlot()));

connect(pb1, SIGNAL(clicked()), _myWork, SLOT(otherWorkSlot()));

​

/*推荐用法释放内存*/

//connect(_thread, SIGNAL(finished()), _myWork, SLOT(deleteLater()));

​

}

​

Widget::~Widget()

{

_myWork->deleteLater(); //一定要在QThread线程退出之前

_thread->quit();

_thread->wait();

}

3、Qt线程的同步

​多线程在访问同时一个资源，(例如：多个线程可操作的变量、函数等)，到底谁来使用这个资源是一个问题，就像一大群人去抢同一块蛋糕，可能其中一个人抢到，更有可能蛋糕被抢个稀烂。在多线程中，这个叫作竞争冒险。那么我们需要定一个规则来约束每一个人，比如：每个人排队来领蛋糕，这个在多线程中叫作同步方法。

​需要注意的是，同步不是同时，而是有序进行。

3.1、互斥锁

​Qt中的互斥锁是QMutex，不继承任何Qt基类，使用QMutex来锁共享资源，哪个线程抢到钥匙，哪个线程就有这个资源的使用权，其它线程等待这个线程使用完资源并归还钥匙，然后它们再去抢钥匙。

​例如：

QMutex mutex; //这对象一般定义在多个线程能访问的地方

mutex.lock(); //多个线程调用这个函数去获取锁，没有获取到的线程，将阻塞等待在这个函数上。

mutex.unlock(); //释放锁

QMutex::lock函数会让线程等待获取锁，如果不想等待，可以使用一下函数替换:

bool QMutex::tryLock(int timeout = 0)

/*

*参数 int timeout:等到timeout毫秒，不管有没获取到锁都返回，timeout为0时，直接返回。

*返回值 true代表获取到锁，false没有获取到

*/

有时候我们会忘记释放锁，Qt还为我们提供了管理锁的类QMutexLocker

QMutex mutex;

void func()

{

QMutexLocker locker(_mutex); //QMutexLocker最好实例化成栈对象，释放之前将QMutex解锁。

}

以上例子，一旦func()执行完成locker自动释放，释放之前先解锁。

3.2、信号量

​互斥锁保护的资源同一时刻只能有一个线程能够获取使用权，有些资源是可以限定多个线程同时访问，那么这个时候可以使用信号量。在Qt中信号量为QSemaphore。

QSemaphore sem(2) //初始化信号量为2

sem.acquire(); //信号量部位0的时候，调用这个函数会让信号量-1，一旦信号量为零，阻塞等待

semaphore.release(); //使信号量+1

4、Qt定时器QTimer

​定时器可以隔一段时间发出信号，通过接收这个信号来处理一些定时任务，需要注意的是，定时器并没有开启一个新线程。Qt中的定时器是QTimer继承自QObject。

通过QTimer::start()来启动定时器

void start(int msec)

/*

*定时msec毫秒后，发射timeout()信号

*/

通过链接信号timeout()来处理一些定时任务，例如：

#include "dialog.h"

#include

#include

Dialog::Dialog(QWidget *parent)

: QDialog(parent)

{

QTimer *timer = new QTimer(this);

connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(doSomeThing()));

timer->start(3000);

}

void Dialog::doSomeThing()

{

qDebug() << __FUNCTION__ << endl;

}

​

Dialog::~Dialog()

{

​

}

本文主要介绍了Qt多线程类QThread与Qt定时器类QTimer的详细方法与实例，更多关于Qt开发知识请查看下面的相关链接