Qt5多线程编程的实现

一、线程基础

1、GUI线程与工作线程

每个程序启动后拥有的第一个线程称为主线程,即GUI线程。QT中所有的组件类和几个相关的类只能工作在GUI线程,不能工作在次线程,次线程即工作线程,主要负责处理GUI线程卸下的工作。

2、数据的同步访问

每个线程都有自己的栈,因此每个线程都要自己的调用历史和本地变量。线程共享相同的地址空间。

二、QT多线程简介

    Qt通过三种形式提供了对线程的支持,分别是平台无关的线程类、线程安全的事件投递、跨线程的信号-槽连接。

    Qt中线程类包含如下:

  • QThread 提供了跨平台的多线程解决方案
  • QThreadStorage 提供逐线程数据存储
  • QMutex 提供相互排斥的锁,或互斥量
  • QMutexLocker 是一个辅助类,自动对 QMutex 加锁与解锁
  • QReadWriterLock 提供了一个可以同时读操作的锁
  • QReadLocker与QWriteLocker 自动对QReadWriteLock 加锁与解锁
  • QSemaphore 提供了一个整型信号量,是互斥量的泛化
  • QWaitCondition 提供了一种方法,使得线程可以在被另外线程唤醒之前一直休眠。

三、QThread线程

1、QThread线程基础

    QThread是Qt线程中有一个公共的抽象类,所有的线程类都是从QThread抽象类中派生的,需要实现QThread中的虚函数run(),通过start()函数来调用run函数。

    void run()函数是线程体函数,用于定义线程的功能。

    void start()函数是启动函数,用于将线程入口地址设置为run函数。

    void terminate()函数用于强制结束线程,不保证数据完整性和资源释放。

    QCoreApplication::exec()总是在主线程(执行main()的线程)中被调用,不能从一个QThread中调用。在GUI程序中,主线程也称为GUI线程,是唯一允许执行GUI相关操作的线程。另外,必须在创建一个QThread前创建QApplication(or QCoreApplication)对象。

    当线程启动和结束时,QThread会发送信号started()和finished(),可以使用isFinished()和isRunning()来查询线程的状态。

    从Qt4.8起,可以释放运行刚刚结束的线程对象,通过连接finished()信号到QObject::deleteLater()槽。 
    使用wait()来阻塞调用的线程,直到其它线程执行完毕(或者直到指定的时间过去)。

    静态函数currentThreadId()和currentThread()返回标识当前正在执行的线程。前者返回线程的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)。

四、简单实例

1、建立工程

2、设计ui及控件、控件属性

3、添加工作线程

建立头文件workthread.h

在右侧添加如下代码

#include <QThread>
 
class WorkThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
 
public:
    WorkThread();
 
protected:
    void run();
};

4、添加workthread.cpp文件

在右侧添加如下代码:

重写run()函数

重写run()函数

#include "workthread.h"
#include <QtDebug>
 
WorkThread::WorkThread()
{
 
}
 
void WorkThread::run()
{
    while (true)
    {
        for ( int n = 0; n < 10; n++ )
        {
            qDebug()<<n<<n<<n<<n<<n<<n<<n<<n;
        }
    }
}

5、在threaddlg.h中添加如下内容:

#include "workthread.h"
#define MAXSIZE 1
 
 
 
public slots:
    void slotStart();
    void slotStop();
    void slotExit();
 
private:
 
    WorkThread *workThread[MAXSIZE];

 6、在threaddlg.cpp中完成槽函数功能

    connect(ui->startBtn,   SIGNAL(clicked(bool)),this, SLOT(slotStart()));
    connect(ui->stopBtn,    SIGNAL(clicked(bool)),this, SLOT(slotStop()));
    connect(ui->exitBtn,    SIGNAL(clicked(bool)),this, SLOT(slotExit()));
 
void threadDlg::slotStart()
{
    for ( int i = 0; i < MAXSIZE; i++ )
    {
        workThread[i] = new WorkThread();
    }
 
    for ( int i = 0; i < MAXSIZE; i++ )
    {
        workThread[i]->start();
    }
 
    ui->startBtn->setEnabled(false);
    ui->stopBtn->setEnabled(true);
}
void threadDlg::slotStop()
{
    for ( int i = 0; i < MAXSIZE; i++ )
    {
        workThread[i]->terminate();
        workThread[i]->wait();
    }
 
    ui->startBtn->setEnabled(true);
    ui->stopBtn->setEnabled(false);
}
void threadDlg::slotExit()
{
    this->close();
}

运行效果

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