QThread的用法

QThread的用法

概述

​ QThread类提供了一个与平台无关的管理线程的方法。一个QThread对象管理一个线程。QThread的执行从run()函数的执行开始，在Qt自带的QThread类中，run()函数经过调用exec()函数来启动事件循环机制，而且在线程内部处理Qt的事件。在Qt中创建线程的主要目的就是为了用线程来处理那些耗时的后台操做，从而让主界面能及时响应用户的请求操做。QThread的使用方法有以下两种：

1. QObject::moveToThread()
2. 继承QThread类

下面经过具体的方法描述和例子来介绍两种方法。

方法一. QObject::moveToThread()方法

方法描述

1. 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须要作的工做。
2. 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对象的事件循环所有交由QThread对象处理。
3. 创建相关的信号函数和槽函数进行链接，而后发出信号触发QThread的槽函数，使其执行工做。

moveToThread的例子

​ 首先新建一个work类，该类重点在于其doWork槽函数，这个函数定义了线程须要作的工做，须要向其发送信号来触发。Wrok类的头文件中定义了所有函数，其cpp文件为空，所以就不贴出来了。

Wroker.h的定义以下

// work定义了线程要执行的工做
#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H
#include <QObject>
#include<QDebug>
#include<QThread>

class Worker:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Worker(QObject* parent = nullptr){}
public slots:
     // doWork定义了线程要执行的操做
    void doWork(int parameter)
    {
        qDebug()<<"receive the execute signal---------------------------------";
        qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId();
       // 循环一百万次
       for(int i = 0;i!=1000000;++i)
       {
        ++parameter;
       }
       // 发送结束信号
       qDebug()<<"      finish the work and sent the resultReady signal\n";
       emit resultReady(parameter);
    }

// 线程完成工做时发送的信号
signals:
    void resultReady(const int result);
};

#endif // WORKER_H

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​ 而后定义一个Controller类，这个类中定义了一个QThread对象，用于处理worker对象的事件循环工做。

Controller.h的定义以下：

#ifndef CONTROLLER_H
#define CONTROLLER_H
#include <QObject>
#include<QThread>
#include<QDebug>

// controller用于启动线程和处理线程执行结果
class Controller : public QObject
{
    Q_OBJECT
    QThread workerThread;
public:
    Controller(QObject *parent= nullptr);
    ~Controller();

public slots:
    // 处理线程执行的结果
    void handleResults(const int rslt)
    {
        qDebug()<<"receive the resultReady signal---------------------------------";
        qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
        qDebug()<<"     the last result is:"<<rslt;
    }
signals:
    // 发送信号触发线程
    void operate(const int);

};

#endif // CONTROLLER_H

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​ Controller类的cpp文件，其构造函数中建立worker对象，而且将其事件循环所有交给workerThread对象来处理，最后启动该线程，而后触发其事件处理函数。

controller.cpp的定义以下：

#include "controller.h"
#include <worker.h>
Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    Worker *worker = new Worker;
    //调用moveToThread将该任务交给workThread
    worker->moveToThread(&workerThread);
    //operate信号发射后启动线程工做
    connect(this, SIGNAL(operate(const int)), worker, SLOT(doWork(int)));
    //该线程结束时销毁
    connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
    //线程结束后发送信号，对结果进行处理
    connect(worker, SIGNAL(resultReady(int)), this, SLOT(handleResults(int)));
    //启动线程
    workerThread.start();
    //发射信号，开始执行
    qDebug()<<"emit the signal to execute!---------------------------------";
    qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
    emit operate(0);
}
//析构函数中调用quit()函数结束线程
Controller::~Controller()
{
    workerThread.quit();
    workerThread.wait();
}

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​ 接下来就是主函数，主函数中咱们新建一个Controller对象，开始执行：

main.cpp的内容以下

#include <QCoreApplication>
#include "controller.h"
#include<QDebug>
#include<QThread>
int main(int argc, char *argv[])
{
    qDebug()<<"I am main Thread, my ID:"<<QThread::currentThreadId()<<"\n";
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Controller c;
    return a.exec();
}
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运行结果及说明

运行结果截图 1

​ main函数中打印当前线程编号，即主线程的线程编号是0X7a4, 在Controller的构造函数中继续打印当前线程编号，也是主线程编号，以后把work类的工做交给子线程后，给子线程发送信号，子线程收到了信号开始执行，其线程号为0X1218，执行结束后发送信号给Controller处理结果。

方法二. 继承QThread的方法

方法描述

1. 自定义一个继承QThread的类MyThread,重载MyThread中的run()函数，在run()函数中写入须要执行的工做.
2. 调用start()函数来启动线程。

继承QThread的例子

​ 首先写MyThread类，该类继承于QThread,该类中自定义了信号槽和重写了run函数。头文件以下：

MyThread.h内容以下

#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include<QThread>
#include<QDebug>
class MyThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    MyThread(QObject* parent = nullptr);
    //自定义发送的信号
signals:
    void myThreadSignal(const int);
    //自定义槽
public slots:
    void myThreadSlot(const int);
protected:
    void run() override;
};

#endif // MYTHREAD_H

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MyThread.cpp内容以下

#include "mythread.h"

MyThread::MyThread(QObject *parent)
{

}

void MyThread::run()
{
    qDebug()<<"myThread run() start to execute";
    qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
    //循环一百万次
    int count = 0;
    for(int i = 0;i!=1000000;++i)
    {
     ++count;
    }
    // 发送结束信号
    emit myThreadSignal(count);
    exec();
}

void MyThread::myThreadSlot(const int val)
{
    qDebug()<<"myThreadSlot() start to execute";
    qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
    // 循环一百万次
    int count = 888;
    for(int i = 0;i!=1000000;++i)
    {
     ++count;
    }
}

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​ 在Controller类中实现这MyThread的调用。

Controller.h内容以下

#include "mythread.h"

MyThread::MyThread(QObject *parent)
{

}

void MyThread::run()
{
    qDebug()<<"myThread run() start to execute";
    qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
    // 循环一百万次
    int count = 0;
    for(int i = 0;i!=1000000;++i)
    {
     ++count;
    }
    // 发送结束信号
    emit myThreadSignal(count);
    exec();
}

void MyThread::myThreadSlot(const int val)
{
    qDebug()<<"myThreadSlot() start to execute";
    qDebug()<<"     current thread ID:"<<QThread::currentThreadId()<<'\n';
    // 循环一百万次
    int count = 888;
    for(int i = 0;i!=1000000;++i)
    {
     ++count;
    }
}

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Controller.cpp内容以下

#include "controller.h"
#include <mythread.h>
Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    myThrd = new MyThread;
    connect(myThrd,&MyThread::myThreadSignal,this,&Controller::handleResults);
    // 该线程结束时销毁
    connect(myThrd, &QThread::finished, this, &QObject::deleteLater);
    connect(this,&Controller::operate,myThrd,&MyThread::myThreadSlot);
    // 启动该线程
    myThrd->start();
    QThread::sleep(5);
    emit operate(999);
}

Controller::~Controller()
{
    myThrd->quit();
    myThrd->wait();
}
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main函数的内容和上例中相同，所以就不贴了。

运行结果和说明：运行结果截图2

​ 经过自定义一个继承QThread的类，实例化该类的对象，重载run()函数为须要作的工做。而后在须要的地方调用start函数来执行run函数中的任务。然而有趣的是，myThread.start()以后我又从主函数触发了一个信号，对应于子线程的槽，子线程的槽函数中打印当前执行的线程的编号，能够看到，执行子线程的槽函数的线程编号倒是主线程的编号。

两种方法的比较

​ 两种方法来执行线程均可以，随便你的喜欢。不过看起来第二种更加简单，容易让人理解。不过咱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：

1. moveToThread方法，是把咱们须要的工做所有封装在一个类中，将每一个任务定义为一个的槽函数，再创建触发这些槽的信号，而后把信号和槽链接起来，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。因而，任什么时候候咱们须要让线程执行某个任务，只须要发出对应的信号就能够。其优势是咱们能够在一个worker类中定义不少个须要作的工做，而后发出触发的信号线程就能够执行。相比于子类化的QThread只能执行run()函数中的任务，moveToThread的方法中一个线程能够作不少不一样的工做（只要发出任务的对应的信号便可）。
2. 子类化QThread的方法，就是重写了QThread中的run()函数，在run()函数中定义了须要的工做。这样的结果是，咱们自定义的子线程调用start()函数后，便开始执行run()函数。若是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（通常都是主线程）来执行。若是你不明白的话，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竟然是主线程的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本身的线程执行。

PS:

以上代码是Qt5.7开发环境，采用的是VS2015的64位编译器。代码能够直接复制粘贴运行