class MyThread : public QThread
Q_OBJECT
protected:
void run();
void MyThread :: run(){
如上述代码所示,如果要创建线程,则必须继承QThread类。MyThread使用成员函数run()才会实现线程。
Qt提供的线程类
Qt提供的线程类
线程类说明QAtomicInt提供了Integer上与平台无关的Qtomic运算QAtomicPointer提供了指针上Atomic运算的模板函数QFuture显示异步运算结果的类QFutureSynchronizerQFuture类简化同步而提供的类QFutureWatcher使用信号和槽,允许QFuture监听QMutex访问类之间的同步QMutecLocker简化Lock和Unlock Mutex的类QReadWriteLock控制读写操作的类QReadLocker为了读访问而提供的QWriteLocker为了写访问而提供的QRunnable正在运行的所有对象的父类,且定义了虚函数run()QSemaphore一般的Count互斥体类QThread提供与平台无关的线程功能的类QThreadPool管理线程的类QThreadStorage提供每个线程存储区域的类QWaitCondition确认线程间同步的类的状态值
同步QThread的类
为了同步线程,Qt提供了QMutex、QReadWriteLock、QSemaphore和QWaitCondition类。主线程等待与其他线程的中断时,必须进行同步。例如:两个线程同时访问共享变量,那么可能得不到预想的结果。因此,两个线程访问共享变量时,必须进行同步。
- 一个线程访问指定的共享变量时,为了禁止其他线程访问,QMutex提供了类似锁定装置的功能。互斥体激活状态下,线程不能同时访问共享变量,必须在先访问的线程完成访问后,其他线程才可以继续访问。
- 一个线程访问互斥体锁定的共享变量期间,如果其他线程也访问此共享变量,那么该线程将会一直处于休眠状态,直到正在访问的线程结束访问。这称为线程安全。
- QReadWriteLock和QMutex的功能相同,区别在于,QReadWriteLock对数据的访问分为读访问和写访问。很多线程频繁访问共享变量时,与QMetex相对,使用QReadWriteLock更合适。
- QSemaphore拥有和QMutex一样的同步功能,可以管理多个按数字识别的资源。QMutex只能管理一个资源,但如果使用QSemaphore,则可以管理多个按号码识别的资源。
- 条件符合时,QWaitCondition允许唤醒线程。例如,多个线程中某个线程被阻塞时,通过QWaitCondition提供的函数wakeOne()和wakeAll()可以唤醒该线程。
可重入性与线程安全
- 可重入性:两个以上线程并行访问时,即使不按照调用顺序重叠运行代码,也必须保证结果;
- 线程安全:线程并行运行的情况下,虽然保证可以使程序正常运行,但访问静态空间或共享(堆等内存对象)对象时,要使用互斥体等机制保证结果。
一个线程安全的函数不一定是可重入的;一个可重入的函数缺也不一定是线程安全的!
可重入函数主要用于多任务环境中,一个可重入的函数简单来说就是可以被中断的函数,也就是说,可以在这个函数执行的任何时刻中断它,转入OS调度下去执行另外一段代码,而返回控制时不会出现什么错误;而不可重入的函数由于使用了一些系统资源,比如全局变量区,中断向量表等,所以它如果被中断的话,可能会出现问题,这类函数是不能运行在多任务环境下的。
编写可重入函数时,若使用全局变量,则应通过关中断、信号量(即P、V操作)等手段对其加以保护。若对所使用的全局变量不加以保护,则此函数就不具有可重入性,即当多个线程调用此函数时,很有可能使有关全局变量变为不可知状态。
满足下列条件的函数多数是不可重入的:
- 函数体内使用了静态的数据结构和全局变量,若必须访问全局变量,利用互斥信号量来保护全局变量;;
- 函数体内调用了malloc()或者free()函数;
- 函数体内调用了标准I/O函数。
常见的不可重入函数有:
- printf --------引用全局变量stdout
- malloc --------全局内存分配表
- free --------全局内存分配表
也就是说:本质上,可重入性与C++类或者没有全局静态变量的函数相似,由于只能访问自身所有的数据变量区域,所以即使有两个以上线程访问,也可以保证安全性。
QThread和QObjects
QThread类继承自QObjects类。因此,线程开始或结束时,QThread类发生发送信号事件。信号与槽的功能是QThread类从QObject类继承的,可以通过信号与槽处理开始或结束等操作,所以可以实现多线程。QObject是基于QTimer、QTcpSocket、QUdpSocket和QProcess之类的非图形用户界面的子类。
基于非图形用户界面的子类可以无线程操作。单一类运行某功能时,可以不需要线程。但是,运行单一类的目标程序的上级功能时,则必须通过线程实现。
线程A和线程B没有结束的情况下,应设计使主线程时间循环不结束;而若线程A迟迟不结束而导致主线程循环也迟迟不能结束,故也要防止线程A没有在一定时间内结束。
处理QThread的信号和槽的类型
Qt提供了可以决定信号与槽类型的枚举类,以在线程环境中适当处理事物。
决定信号与槽类型的枚举类
常量值说明Qt::AutoConnection0如果其他线程中发生信号,则会插入队列,像QueuedConnection一样,否则如DirectConnection一样,直接连接到槽。发送信号时决定Connection类型。Qt::DirectConnection1发生信号事件后,槽立即响应Qt::QueuedConnection2返回收到的线程事件循环时,发生槽事件。槽在收到的线程中运行Qt::BlockingQueuedConnection3与QueuedConnection一样,返回槽时,线程被阻塞。建立在事件发生处使用该类型
使用QtConcurrent类的并行编程
QtConcurrent类提供多线程功能,不使用互斥体、读写锁、等待条件和信号量等低级线程。使用QtConcurrent创建的程序会根据进程数自行调整使用的线程数。
QThread类
QThread类提供了与系统无关的线程。
QThread代表在程序中一个单独的线程控制。线程在run()中开始执行,默认情况下,run()通过调用exec()启动事件循环并在线程里运行一个Qt的事件循环。
QThread类可以不受平台影响而实现线程。QThread提供在程序中可以控制和管理线程的多种成员函数和信号/槽。通过QThread类的成员函数start()启动线程。
QThread通过信号函数started()和finished()通知开始和结束,并查看线程状态;可以使用isFinished()和isRunning()来查询线程的状态;使用函数exit()和quit()可以结束线程。
如果使用多线程,有时需要等到所有线程终止。此时,使用函数wait()即可。线程中,使用成员函数sleep()、msleep()和usleep()可以暂停秒、毫秒及微秒单位的线程。
一般情况下,wait()和sleep()函数应该不需要,因为Qt是一个事件驱动型框架。考虑监听finished()信号来取代wait(),使用QTimer来取代sleep()。
静态函数currentThreadId()和currentThread()返回标识当前正在执行的线程。前者返回该线程平台特定的ID,后者返回一个线程指针。
要设置线程的名称,可以在启动线程之前调用setObjectName()。如果不调用setObjectName(),线程的名称将是线程对象的运行时类型(QThread子类的类名)。
可以将常用的接口按照功能进行以下分类:
void start(Priority priority = InheritPriority) [slot]
调用后会执行run()函数,但在run()函数执行前会发射信号started(),操作系统将根据优先级参数调度线程。如果线程已经在运行,那么这个函数什么也不做。优先级参数的效果取决于操作系统的调度策略。特别是那些不支持线程优先级的系统优先级将会被忽略(例如在Linux中,更多细节请参考http://linux.die.net/man/2/sched_setscheduler)。
int exec() [protected]
进入事件循环并等待直到调用exit(),返回值是通过调用exit()来获得,如果调用成功则范围0。
void run() [virtual protected]
线程的起点,在调用start()之后,新创建的线程就会调用这个函数,默认实现调用exec(),大多数需要重新实现这个函数,便于管理自己的线程。该方法返回时,该线程的执行将结束。
void quit() [slot]
告诉线程事件循环退出,返回0表示成功,相当于调用了QThread::exit(0)。
void exit(int returnCode = 0)
告诉线程事件循环退出。 调用这个函数后,线程离开事件循环后返回,QEventLoop::exec()返回returnCode,按照惯例,0表示成功;任何非0值表示失败。
void terminate() [slot]
终止线程,线程可能会立即被终止也可能不会,这取决于操作系统的调度策略,使用terminate()之后再使用QThread::wait(),以确保万无一失。当线程被终止后,所有等待中的线程将会被唤醒。
警告:此函数比较危险,不鼓励使用。线程可以在代码执行的任何点被终止。线程可能在更新数据时被终止,从而没有机会来清理自己,解锁等等。。。总之,只有在绝对必要时使用此函数。
void requestInterruption()
请求线程的中断。该请求是咨询意见并且取决于线程上运行的代码,来决定是否及如何执行这样的请求。此函数不停止线程上运行的任何事件循环,并且在任何情况下都不会终止它。
void msleep(unsigned long msecs) [static] //强制当前线程睡眠msecs毫秒
void sleep(unsigned long secs) [static] //强制当前线程睡眠secs秒
void usleep(unsigned long usecs) [static] //强制当前线程睡眠usecs微秒
bool wait(unsigned long time = ULONG_MAX) //线程将会被阻塞,等待time毫秒。和sleep不同的是,如果线程退出,wait会返回。
bool isFinished() const //线程是否结束
bool isRunning() const //线程是否正在运行
bool isInterruptionRequested() const //如果线程上的任务运行应该停止,返回true。可以使用requestInterruption()请求中断。
//此函数可用于使长时间运行的任务干净地中断。从不检查或作用于该函数返回值是安全的,但是建议在长时间运行的函数中经常这样做。注意:不要过于频繁调用,以保持较低的开销。
线程优先级
void setPriority(Priority priority)
设置正在运行线程的优先级。如果线程没有运行,此函数不执行任何操作并立即返回。使用的start()来启动一个线程具有特定的优先级。优先级参数可以是QThread::Priority枚举除InheritPriortyd的任何值。
Qt多线程优先级
常量值优先级QThread::IdlePriority0没有其它线程运行时才调度QThread::LowestPriority1比LowPriority调度频率低QThread::LowPriority2比NormalPriority调度频率低QThread::NormalPriority3操作系统的默认优先级QThread::HighPriority4比NormalPriority调度频繁QThread::HighestPriority5比HighPriority调度频繁QThread::TimeCriticalPriority6尽可能频繁的调度QThread::InheritPriority7使用和创建线程同样的优先级. 这是默认值
QThread类使用方式
QThread的使用方法有如下两种:
- QObject::moveToThread()
- 继承QThread类
QObject::moveToThread
方法描述:
- 定义一个继承于QObject的worker类,在worker类中定义一个槽slot函数doWork(),这个函数中定义线程需要做的工作;
- 在要使用线程的controller类中,新建一个QThread的对象和woker类对象,使用moveToThread()方法将worker对象的事件循环全部交由QThread对象处理;
- 建立相关的信号函数和槽函数进行连接,然后发出信号触发QThread的槽函数,使其执行工作。
#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H
#include <QObject>
#include<QDebug>
#include<QThread>
class Worker:public QObject //work定义了线程要执行的工作
Q_OBJECT
public:
Worker(QObject* parent = nullptr){}
public slots:
void doWork(int parameter) //doWork定义了线程要执行的操作
qDebug()<<"receive the execute signal---------------------------------";
qDebug()<<" current thread ID:"<<QThread::currentThreadId();
for(int i = 0;i!=1000000;++i)
++parameter;
qDebug()<<" finish the work and sent the resultReady signal\n";
emit resultReady(parameter); //emit啥事也不干,是给程序员看的,表示发出信号发出信号
signals:
void resultReady(const int result); //线程完成工作时发送的信号
#endif // WORKER_H
#ifndef CONTROLLER_H
#define CONTROLLER_H
#include <QObject>
#include<QThread>
#include<QDebug>
class Controller : public QObject //controller用于启动线程和处理线程执行结果
Q_OBJECT
QThread workerThread;
public:
Controller(QObject *parent= nullptr);
~Controller();
public slots:
void handleResults(const int rslt) //处理线程执行的结果
qDebug()<<"receive the resultReady signal---------------------------------";
qDebug()<<" current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
qDebug()<<" the last result is:"<<rslt;
signals:
void operate(const int); //发送信号触发线程
#endif // CONTROLLER_H
#include "controller.h"
#include <worker.h>
Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent)
Worker *worker = new Worker;
worker->moveToThread(&workerThread); //调用moveToThread将该任务交给workThread
connect(this, SIGNAL(operate(const int)), worker, SLOT(doWork(int))); //operate信号发射后启动线程工作
connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater); //该线程结束时销毁
connect(worker, SIGNAL(resultReady(int)), this, SLOT(handleResults(int))); //线程结束后发送信号,对结果进行处理
workerThread.start(); //启动线程
qDebug()<<"emit the signal to execute!---------------------------------";
qDebug()<<" current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
emit operate(0);
Controller::~Controller() //析构函数中调用quit()函数结束线程
workerThread.quit();
workerThread.wait();
继承QThread类
- 自定义一个继承QThread的类MyThread,重载MyThread中的run()函数,在run()函数中写入需要执行的工作;
- 调用start()函数来启动线程。
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include<QThread>
#include<QDebug>
class MyThread : public QThread
Q_OBJECT
public:
MyThread(QObject* parent = nullptr);
signals: //自定义发送的信号
void myThreadSignal(const int);
public slots: //自定义槽
void myThreadSlot(const int);
protected:
void run() override;
#endif // MYTHREAD_H
#include "mythread.h"
MyThread::MyThread(QObject *parent)
void MyThread::run()
qDebug()<<"myThread run() start to execute";
qDebug()<<" current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
int count = 0;
for(int i = 0;i!=1000000;++i)
++count;
emit myThreadSignal(count);
exec();
void MyThread::myThreadSlot(const int val)
qDebug()<<"myThreadSlot() start to execute";
qDebug()<<" current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
int count = 888;
for(int i = 0;i!=1000000;++i)
++count;
#include "controller.h"
#include <mythread.h>
Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent)
myThrd = new MyThread;
connect(myThrd,&MyThread::myThreadSignal,this,&Controller::handleResults);
connect(myThrd, &QThread::finished, this, &QObject::deleteLater); //该线程结束时销毁
connect(this,&Controller::operate,myThrd,&MyThread::myThreadSlot);
myThrd->start();
QThread::sleep(5);
emit operate(999);
Controller::~Controller()
myThrd->quit();
myThrd->wait();
两种方法的比较
两种方法来执行线程都可以,随便你的喜欢。不过看起来第二种更加简单,容易让人理解。不过我们的兴趣在于这两种使用方法到底有什么区别?其最大的区别在于:
- moveToThread方法,是把我们需要的工作全部封装在一个类中,将每个任务定义为一个的槽函数,再建立触发这些槽的信号,然后把信号和槽连接起来,最后将这个类调用moveToThread方法交给一个QThread对象,再调用QThread的start()函数使其全权处理事件循环。于是,任何时候我们需要让线程执行某个任务,只需要发出对应的信号就可以。其优点是我们可以在一个worker类中定义很多个需要做的工作,然后发出触发的信号线程就可以执行。相比于子类化的QThread只能执行run()函数中的任务,moveToThread的方法中一个线程可以做很多不同的工作(只要发出任务的对应的信号即可)。
- 子类化QThread的方法,就是重写了QThread中的run()函数,在run()函数中定义了需要的工作。这样的结果是,我们自定义的子线程调用start()函数后,便开始执行run()函数。如果在自定义的线程类中定义相关槽函数,那么这些槽函数不会由子类化的QThread自身事件循环所执行,而是由该子线程的拥有者所在线程(一般都是主线程)来执行。如果你不明白的话,请看,第二个例子中,子类化的线程的槽函数中输出当前线程的ID,而这个ID居然是主线程的ID!!事实的确是如此,子类化的QThread只能执行run()函数中的任务直到run()函数退出,而它的槽函数根本不会被自己的线程执行。
QThread的信号与槽
启动或终止线程时,QThread提供了信号与槽。
QThread的信号
信号含义void finished()终止线程实例运行,发送信号void started()启动线程实例,发送信号void terminated()结束线程实例,则发送信号
QThread的槽
槽含义void quit()线程终止运行槽void start(Priority)线程启动槽void terminate()线程结束槽
Qt 三种使用线程方式详解线程生命周期创建与使用QThread创建启动QRunnable创建启动moveToThread创建启动
线程生命周期
在正常情况下线程的生命周期,首先是创建一个线程对象,设置一些线程参数,例如,名字和优先级之类的,这是第一步。然后调用start()方法,这时线程并不会真正开始运行了,此时,只是准备就绪阶段,表示线程可以运行了,但是还没有开始运行。没有开始是因为在等待抢占到CPU的执行权限,一旦获得了执行权限就会开始执行执行run()方法的内容,直到run()方法退出了或者调用了中断
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在开发过程中,使用线程是经常会遇到的场景,本篇文章就来整理一下 Qt 中使用线程的五种方式,方便后期回顾。前面两种比较简单,一笔带过了,主要介绍后面三种。最后两种方法博主最喜欢,不需要继承类,可以直接把需要执行的函数放到线程中去运行
1. 继承 QThread 重写 run 函数
class Thread : public QThread
Q_OBJECT
public:
virtual vo
一个QThread对象管理程序内的一个线程,QThreads在run()中开始执行。默认情况下,run()通过调用exec()启动事件循环,并在线程内部运行一个Qt事件循环。
可以通过使用 QObject::moveToThread() 将对象移动到线程来使用它们。
class Worker : public QObject
Q_OBJECT
public slots:
void doWork(const QString ¶meter)
QT创建窗体工程,一般在MainWindow或Dialog类里可以直接通过ui指针访问控件,但是添加新的类后又如何访问呢,可以通过以下几种方式:
1.将ui指针公开后直接访问
(1)定义一个类CustomClass,在自定义类里包含主界面指针MainWindow *
class MainWindow;
class CustomClass
public:
CustomC...
为了让程序尽快响应用户操作,在开发应用程序时经常会使用到线程。对于耗时操作如果不使用线程,UI界面将会长时间处于停滞状态,这种情况是用户非常不愿意看到的,我们可以用线程来解决这个问题。
前面,已经介绍了QThread常用的两种方式:
Worker-Object
子类化QThread
下面,我们来看看子类化QThread在日常中的应用。
子类化QThread
线程休眠...
文章目录Qt 线程中QThread的使用1. 线程类 QThread1.1 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 12.2 示例代码3. 使用方式 23.1 操作步骤3.2 示例代码
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
关于QThread,参考qt助手中的解析
Detailed Description
A QThread object manages one thread of control within the program. QThreads begin executing in run(). By default, run() starts the event loop by calling exec() and runs a Qt event loop i
在子线程里控制主界面的UI控件有两种方法:第一种是在子线程中发送信号,然后在主线程中去更新;第二种方法是在子线程中创建同样的对象,然后把主界面中控件的指针赋给创建的对象。
第一种方法在此不做实例展示,在此通过一个简单的例子展示第二种方法:
下面是主界面的初始转态:
下面这个是继承自QThread类的子线程类
sonthread.h
#ifndef SONTHREAD_H
#define SONT...