今天小编给大家分享一下Qt中的线程怎么应用的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。
下面,是一个使用多线程操作UI界面的示例 - 更新进度条,采用子类化QThread的方式。与此同时,分享在此过程中有可能遇到的问题及解决方法。
首先创建QtGui应用,工程名称为“myThreadBar”,类名选择“QMainWindow”,其他选项保持默认即可。再添加一个名称为WorkerThread的头文件,定义一个WorkerThread类,让其继承自QThread,并重写run()函数,修改workerthread.h文件如下:
#ifndef WORKERTHREAD_H #define WORKERTHREAD_H #include <QThread> #include <QDebug> class WorkerThread : public QThread { Q_OBJECT public: explicit WorkerThread(QObject *parent = 0) : QThread(parent) { qDebug() << "Worker Thread : " << QThread::currentThreadId(); } protected: virtual void run() Q_DECL_OVERRIDE { qDebug() << "Worker Run Thread : " << QThread::currentThreadId(); int nValue = 0; while (nValue < 100) { // 休眠50毫秒 msleep(50); ++nValue; // 准备更新 emit resultReady(nValue); } } signals: void resultReady(int value); }; #endif // WORKERTHREAD_H
通过在run()函数中调用msleep(50),线程会每隔50毫秒让当前的进度值加1,然后发射一个resultReady()信号,其余时间什么都不做。在这段空闲时间,线程不占用任何的系统资源。当休眠时间结束,线程就会获得CPU时钟,将继续执行它的指令。
再在mainwindow.ui上添加一个按钮和进度条部件,然后mainwindow.h修改如下:
#ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> #include "workerthread.h" namespace Ui { class MainWindow; } class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr); ~MainWindow(); private slots: // 更新进度 void handleResults(int value); // 开启线程 void startThread(); private: Ui::MainWindow *ui; WorkerThread m_workerThread; }; #endif // MAINWINDOW_H
然后mainwindow.cpp修改如下:
#include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); qDebug() << "Main Thread : " << QThread::currentThreadId(); // 连接信号槽 this->connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(startThread())); } MainWindow::~MainWindow() { delete ui; } void MainWindow::handleResults(int value) { qDebug() << "Handle Thread : " << QThread::currentThreadId(); ui->progressBar->setValue(value); } void MainWindow::startThread() { WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this); this->connect(workerThread, SIGNAL(resultReady(int)), this, SLOT(handleResults(int))); // 线程结束后,自动销毁 this->connect(workerThread, SIGNAL(finished()), workerThread, SLOT(deleteLater())); workerThread->start(); }
由于信号与槽连接类型默认为“Qt::AutoConnection”,在这里相当于“Qt::QueuedConnection”。也就是说,槽函数在接收者的线程(主线程)中执行。
执行程序,“应用程序输出”窗口输出如下:
Main Thread : 0x3140
Worker Thread : 0x3140
Worker Run Thread : 0x2588
Handle Thread : 0x3140
显然,UI界面、Worker构造函数、槽函数处于同一线程(主线程),而run()函数处于另一线程(次线程)。
当多次点击“开始”按钮的时候,就会多次connect(),从而启动多个线程,同时更新进度条。为了避免这个问题,我们先在mainwindow.h上添加私有成员变量"WorkerThread m_workerThread;",然后修改mainwindow.cpp如下:
#include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); // 连接信号槽 this->connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(startThread())); this->connect(&m_workerThread, SIGNAL(resultReady(int)), this, SLOT(handleResults(int))); } MainWindow::~MainWindow() { delete ui; } void MainWindow::handleResults(int value) { qDebug() << "Handle Thread : " << QThread::currentThreadId(); ui->progressBar->setValue(value); } void MainWindow::startThread() { if (!m_workerThread.isRunning()) m_workerThread.start(); }
不再在startThread()函数内创建WorkerThread对象指针,而是定义私有成员变量,再将connect添加在构造函数中,保证了信号槽的正常连接。在线程start()之前,可以使用isFinished()和isRunning()来查询线程的状态,判断线程是否正在运行,以确保线程的正常启动。
如果一个线程运行完成,就会结束。可很多情况并非这么简单,由于某种特殊原因,当线程还未执行完时,我们就想中止它。
不恰当的中止往往会引起一些未知错误。比如:当关闭主界面的时候,很有可能次线程正在运行,这时,就会出现如下提示:
QThread: Destroyed while thread is still running
这是因为次线程还在运行,就结束了UI主线程,导致事件循环结束。这个问题在使用线程的过程中经常遇到,尤其是耗时操作。大多数情况下,当程序退出时,次线程也许会正常退出。这时,虽然抱着侥幸心理,但隐患依然存在,也许在极少数情况下,就会出现Crash。
所以,我们应该采取合理的措施来优雅地结束线程,一般思路:
发起线程退出操作,调用quit()或exit()。
等待线程完全停止,删除创建在堆上的对象。
适当的使用wait()(用于等待线程的退出)和合理的算法。
方法一
这种方式是Qt4.x中比较常用的,主要是利用“QMutex互斥锁 + bool成员变量”的方式来保证共享数据的安全性。在workerthread.h上继续添加互斥锁、析构函数和stop()函数,修改如下:
#ifndef WORKERTHREAD_H #define WORKERTHREAD_H #include <QThread> #include <QMutexLocker> #include <QDebug> class WorkerThread : public QThread { Q_OBJECT public: explicit WorkerThread(QObject *parent = 0) : QThread(parent), m_bStopped(false) { qDebug() << "Worker Thread : " << QThread::currentThreadId(); } ~WorkerThread() { stop(); quit(); wait(); } void stop() { qDebug() << "Worker Stop Thread : " << QThread::currentThreadId(); QMutexLocker locker(&m_mutex); m_bStopped = true; } protected: virtual void run() Q_DECL_OVERRIDE { qDebug() << "Worker Run Thread : " << QThread::currentThreadId(); int nValue = 0; while (nValue < 100) { // 休眠50毫秒 msleep(50); ++nValue; // 准备更新 emit resultReady(nValue); // 检测是否停止 { QMutexLocker locker(&m_mutex); if (m_bStopped) break; } // locker超出范围并释放互斥锁 } } signals: void resultReady(int value); private: bool m_bStopped; QMutex m_mutex; }; #endif // WORKERTHREAD_H
当主窗口被关闭,其“子对象”WorkerThread也会析构调用stop()函数,使m_bStopped变为true,则break跳出循环结束run()函数,结束进程。当主线程调用stop()更新m_bStopped的时候,run()函数也极有可能正在访问它(这时,他们处于不同的线程),所以存在资源竞争,因此需要加锁,保证共享数据的安全性。
为什么要加锁?
很简单,是为了共享数据段操作的互斥。避免形成资源竞争的情况(多个线程有可能访问同一共享资源的情况)。
方法二
Qt5以后,可以使用requestInterruption()、isInterruptionRequested()这两个函数,使用很方便,修改workerthread.h文件如下:
#ifndef WORKERTHREAD_H #define WORKERTHREAD_H #include <QThread> #include <QMutexLocker> #include <QDebug> class WorkerThread : public QThread { Q_OBJECT public: explicit WorkerThread(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent) { qDebug() << "Worker Thread : " << QThread::currentThreadId(); } ~WorkerThread() { // 请求终止 requestInterruption(); quit(); wait(); } protected: virtual void run() Q_DECL_OVERRIDE { qDebug() << "Worker Run Thread : " << QThread::currentThreadId(); int nValue = 0; // 是否请求终止 while (!isInterruptionRequested()) { while (nValue < 100) { // 休眠50毫秒 msleep(50); ++nValue; // 准备更新 emit resultReady(nValue); } } } signals: void resultReady(int value); }; #endif // WORKERTHREAD_H
在耗时操作中使用isInterruptionRequested()来判断是否请求终止线程,如果没有,则一直运行;当希望终止线程的时候,调用requestInterruption()即可。这两个函数内部也使用了互斥锁QMutex。
以上就是“Qt中的线程怎么应用”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获,小编每天都会为大家更新不同的知识,如果还想学习更多的知识,请关注亿速云行业资讯频道。
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