Qt5教程(九):Qt多线程 qt中的多线程
liebian365 2024-10-17 14:00 27 浏览 0 评论
目录:
一、创建工程
二、QThread 源码一览
三、QThread相关方法介绍
四、创建线程
一、创建工程
先创建一个工程吧, 具体步骤前面讲过很多次了, 就不再细说了。
然后在Header文件夹下创建添加一个头文件, 右键Headers -> Add New... -> C++ -> C++ Header File -> Choose
随便起个名字, 比如mythread, 然后点Next->Finish。
二. QThread 源码一览
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在mythread.h中包含QThread头文件:
按住Ctrl键, 点击QThread, 再按住Ctrl键点击qthread.h进入到qthread.h文件, 源码就在这里了, 随便看看就好。哪里不懂就鼠标点一下不懂的地方, 然后按F1, 会跳转到相应的帮助文档,里面讲得很详细, 里面的英文也比较简单。
三、QThread相关方法介绍
3.1 启动线程
- void start(Priority = InheritPriority);
- 通过调用start()方法来启动线程,该方法会调用run()函数(可以看到QThread中run()为虚函数, 需要我们来重载)。
- run()函数可调用exec()让该线程进入事件循环。
- Priority为线程优先级(下面会讲)。
3.2 关闭线程
- void exit(int retcode = 0);使线程退出事件循环, 如果该线程没有事件循环, 不做任何操作。retcode默认为0, 表示正常返回。而非0值表示异常退出。
- void quit();相当于exit(0)
- void terminate();由操作系统强行终止该线程, 可能会导致无法完成一些清理工作, 不推荐使用。
- void requestInterruption(); + bool isInterruptionRequested();Qt5的新接口, requestInterruption用于请求线程进行中断。isInterruptionRequested返回true/false, 用于判断是否有终止线程的请求。
3.3 阻塞线程
- bool wait(unsigned long time = ULONG_MAX);阻塞线程time毫秒, 默认永久阻塞;只有当线程结束(从run函数返回), 或阻塞超时才会返回;线程结束或还未启动, wait返回值为true, 超时的返回值为false。
- static void sleep(unsigned long);阻塞xx秒, 无返回值。
- static void msleep(unsigned long);阻塞xx毫秒, 无返回值。
- static void usleep(unsigned long);阻塞xx微秒, 无返回值。
3.4线程状态判断
- bool isFinished() const;如果线程结束返回true, 否则返回false。
- bool isRunning() const;如果线程正在运行返回true, 否则返回false。
- bool isInterruptionRequested() const;如果有终止线程的请求返回true, 否则返回false; 请求可由requestInterruption()发出。
3.5 设置优先级
- void setPriority(Priority priority);
- 用于设置正在运行的线程的优先级, 如果线程未运行, 则该返回不会执行任何操作并立刻返回。可用start(priority)启动带优先级的线程。
- 指定的优先级是否生效取决于操作系统的调度, 如果是不支持线程优先级的系统上, 优先级的设置将被忽略。
- 优先级可以设置为QThread::Priority内除InheritPriortyd的任何值:
- QThread::Priority枚举元素值描述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)
3.6 信号
- void started(QPrivateSignal);在线程start后, 执行run前发出该信号。
- void finished(QPrivateSignal);在线程结束, 完全退出前发送此信号。
四、创建线程
4.1 继承QThread方式
a. 定义MyThread类
在mythread.h中定义MyThread类, 并继承QThread, 然后把框架写好:
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include <QThread>
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
MyThread();
private:
protected:
void run();
signals:
public slots:
};
#endif // MYTHREAD_H
b. 重载run()
新建一个C++ Source File, 命名为mythread.cpp
mythread.cpp代码如下, run()函数中我们让它每隔1秒打印一次字符串:
#include "mythread.h"
// 构造函数
MyThread::MyThread()
{
}
void MyThread::run()
{
while (!isInterruptionRequested())
{
qDebug() << "Running...";
sleep(1);
}
qDebug() << "Get Interruption Request, I'll exit.";
}
因为用到了qDebug(), 别忘了在mythread.h中添加<QDebug>头文件:
#include <QDebug>
c. 开始和结束线程
在mainwindow.h中添加头文件和声明变量:
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include "mythread.h" // 添加头文件
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = 0);
~MainWindow();
private:
MyThread *my_thread; // 声明变量
};
#endif // MAINWINDOW_H
在mainwindow.cpp中开启和结束线程:
#include "mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
my_thread = new MyThread; // 实例化
my_thread->start(); // 开启线程
// 主线程阻塞5秒
QDateTime start = QDateTime::currentDateTime();
QDateTime now;
do {
now = QDateTime::currentDateTime();
} while(start.secsTo(now) < 5);
// 关闭线程
my_thread->requestInterruption();
my_thread->wait();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
}
因为用到了<QDateTime>, 别忘了在mainwindow.h中添加头文件:
#include <QDateTime>
运行结果:
可以看到主线程被阻塞了5秒, 之后才弹出窗口。但是在主线程阻塞期间, 我们的my_thread线程仍在运行, 直到线程被关闭。
附: Qt4适用写法
上面我们结束线程使用的是requestInterruption()和isInterruptionRequested(), 这是Qt5新增的, 那么Qt4要如何结束线程呢?
- 首先需要使用一个flag来标识线程的状态(执行还是停止), 比如定义一个变量bool is_stopped 初值赋为false;
- 然后自己写一个结束线程的函数, 比如stop(), 当调用my_thread->stop();时将is_stopped改为true;
- 在run()中判断, 如果is_stopped为false线程继续执行, 如果为true线程退出; 别忘了退出前再将is_stopped改为false, 不然线程没法再次开启了。
代码如下:
mythread.h
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
MyThread();
void stop(); // 添加stop()方法
private:
volatile bool is_stopped; // 添加标识变量
protected:
void run();
signals:
public slots:
};
#endif // MYTHREAD_H
mythread.cpp
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#include "mythread.h"
// 构造函数
MyThread::MyThread()
{
is_stopped = false; // 初始化标识变量
}
void MyThread::run()
{
while (!is_stopped) // 更改判断条件
{
qDebug() << "Running...";
sleep(1);
}
qDebug() << "is_stopped is true, I'll exit.";
is_stopped = false; // 重置变量值
}
// 关闭线程
void MyThread::stop()
{
is_stopped = true;
}
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
my_thread = new MyThread; // 实例化
my_thread->start(); // 开启线程
// 主线程阻塞5秒
QDateTime start = QDateTime::currentDateTime();
QDateTime now;
do {
now = QDateTime::currentDateTime();
} while(start.secsTo(now) < 5);
// 关闭线程
my_thread->stop(); // 用自己定义的方法关闭线程
my_thread->wait();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
}
附: exit()和requestInterruption()区别
看例子, 我们修改一下run()函数和关闭线程部分的代码:
mythread.cpp
void MyThread::run()
{
while (!isInterruptionRequested())
{
qDebug() << "Running...";
sleep(1);
}
qDebug() << "子线程: 我只退出了while循环, 没有真正结束";
exec(); // 事件循环
qDebug() << "子线程: 我真的要结束了";
}
mainwindow.cpp
// 关闭线程
my_thread->requestInterruption();
qDebug() << "主线程: 发起中断请求";
my_thread->wait(3000);
my_thread->quit();
qDebug() << "主线程: 请求退出线程的事件循环";
my_thread->wait(); // 等待线程结束
运行结果:
在主进程requestInterruption()后, 只是使得isInterruptionRequested()变为true, 退出了while循环, 在主线程中调用wait(3000), 并没有立刻返回, 而是3秒超时后才返回, 说明子线程没有真正结束, 而是执行到了exec()处进行事件循环。通过调用quit()或exit()来结束子线程的事件循环, 子线程才真的结束了。
3.2 moveToThread方式(Qt5新增 官方推荐)
a. 定义一个继承QObject的类
- 首先, 创建一个类并继承QObject, 把要在线程中执行的工作作为类的槽函数:
dowork.h
#ifndef DOWORK_H
#define DOWORK_H
#include <QObject>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>
class DoWork : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit DoWork(QObject *parent = nullptr);
public slots:
void do_something();
};
#endif // DOWORK_H
dowork.cpp
#include "dowork.h"
DoWork::DoWork(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
void DoWork::do_something()
{
int a = 5;
while(a--)
{
qDebug() << "Doing something ...";
QDateTime start = QDateTime::currentDateTime();
QDateTime now;
do {
now = QDateTime::currentDateTime();
} while(start.secsTo(now) < 1);
}
qDebug() << "Done";
}
b. moveToThread
- 然后, 创建一个线程对象, 把work1对象移到新线程下:
mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include <QThread>
#include "dowork.h"
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = 0);
~MainWindow();
private:
DoWork *work1; // 自定义的类
QThread *new_thread; // 新线程
};
#endif // MAINWINDOW_H
mainwindow.cpp
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
// 实例化
work1 = new DoWork;
new_thread = new QThread;
work1->moveToThread(new_thread); // 搬到线程下
}
c. 启动线程
- 绑定线程启动后要做的工作:
- connect(new_thread, &QThread::started, work1, &DoWork::do_something);
- 使用moveToThread的方法非常灵活, 你不一定要用&QThread::started来触发do_something, 也可以使用自定义的信号, 为了例程简单明了, 这里不举例了。
- 启动线程
- new_thread->start();
d. 结束后的清理工作
- 为了更安全, 线程结束后别忘了释放资源:
- connect(new_thread, &QThread::finished, work1, &QObject::deleteLater); MainWindow::~MainWindow() { new_thread->requestInterruption(); new_thread->quit(); new_thread->wait(); }
附: mainwindow.cpp 完整代码
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
// 实例化
work1 = new DoWork;
new_thread = new QThread;
work1->moveToThread(new_thread); // 搬到线程下
connect(new_thread, &QThread::started, work1, &DoWork::do_something);
connect(new_thread, &QThread::finished, work1, &QObject::deleteLater);
new_thread->start();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
new_thread->requestInterruption();
new_thread->quit();
new_thread->wait();
}
运行结果如下:
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