Qt基礎(chǔ)開發(fā)之Qt多線程類QThread與Qt定時器類QTimer的詳細方法與實例

Qt多線程

我們之前的程序都是單線程運行,接下來我們開始引入多線程。就相當于以前的一個人在工作,現(xiàn)在多個人一起工作。

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Qt中非常有必要使用多線程,這是因為,Qt應(yīng)用是事件驅(qū)動型的,一旦某個事件處理函數(shù)處理時間過久,就會造成其它的事件得不到及時處理。

Qt中使用QThread來管理線程,一個QThread對象,就是一個線程。QThread對象也有消息循序exec()函數(shù),用來處理自己這個線程的事件。

Qt實現(xiàn)多線程有兩種方式

​1、Qt第一種創(chuàng)建線程方式

首先要繼承QThread

重寫虛函數(shù)QThread::run

[virtual protected] void QThread::run()
 /*
 * 基類QThread的run函數(shù)只是簡單啟動exec()消息循環(huán)
 */

例如:

#include <QApplication>
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyThread : public QThread
{
public:
 void run()
 {
  qDebug() << "QThread begin" << endl;
  qDebug() << "child thread" << QThread::currentThreadId() << endl;
  QThread::sleep(5);
  qDebug() << "QThread end" << endl;
  exec();
 }
};
​
int main(int argc, char** argv)
{
 QApplication app(argc, argv);
​
 MyThread thread;
 thread.start();
 qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;
 QThread::sleep(5);
 qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;
 thread.quit();
 qDebug() << "main thread thread.quit()" << endl;
 tread.wait();
 qDebug() << "main thread thread.wait()" << endl;
 return app.exec();
}

使用QThread的quit可以退出線程的消息循環(huán),有時候不是馬上退出,需要等到cpu的控制權(quán)交還給線程的exec()。

一般在子線程退出的時候需要主線程去回收資源,可以調(diào)用QThread的wait,等待子線程的退出,然后回收資源.

2、Qt第二種創(chuàng)建線程方式

繼承 QObject

實例化一個QThread對象

實現(xiàn)槽函數(shù).

QObject子類對象通過moveToThread將自己放到線程QThread對象中.

調(diào)用QThread對象的start函數(shù)啟動線程

必須通過發(fā)射信號來讓槽函數(shù)在線程中執(zhí)行,發(fā)射的信號存放在線程exec()消息隊列中。

例如:

mywork.h

#ifndef MYWORK_H
#define MYWORK_H
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyWork : public QObject
{
 Q_OBJECT
public slots:
 void workSlot()
 {
  qDebug() << "QThread begin" << endl;
  qDebug() << "child thread" << QThread::currentThreadId() << endl;
  QThread::sleep(5);
  qDebug() << "QThread end" << endl;
 }
};
#endif // MYWORK_H

widget.cpp

#include <QApplication>
#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "mywork.h"
​
int main(int argc, char** argv)
{
 qDebug() << "main thread" << QThread::currentThreadId() << endl;
 QApplication app(argc, argv);
 QThread thread;
 MyWork work;
 work.moveToThread(&thread);
 QObject::connect(&thread, SIGNAL(started()), &work, SLOT(workSlot()));
 thread.start();
 
 QThread::sleep(6);
 qDebug() << "thread is runing" << thread.isRunning() << endl;
 thread.quit(); //調(diào)用quit讓線程退出消息循環(huán),否則線程一直在exec循環(huán)中
 thread.wait(); //調(diào)用完quit后緊接著要調(diào)用wait來回收線程資源
 qDebug() << "thread is runing" << thread.isRunning() << endl;
​
 return app.exec();
}

需要特別注意的是:

  1. 線槽函數(shù)已經(jīng)執(zhí)行完進入線程exec()中,可以通過發(fā)射信號重新讓槽函數(shù)在線程中執(zhí)行。也可以通過quit()退出線程exec()。
  2. QObject派生類對象,將要調(diào)用moveToThread,不能指定一個主線程父對象托管內(nèi)存。
  3. QWidget的對象及派生類對象都只能在GUI主線程運行,不能使用moveToThread移到子線程中,即使沒有指定父對象。

多線程對象內(nèi)存釋放

既然QObject對象無法托管內(nèi)存對象,那么到底是先釋放線程對象,還是先釋放這個QObject對象?

先把QObject在線程循環(huán)中釋放(使用QObject::deleteLater函數(shù)),然后QThread::quit,然后QThread::wait。

例如:

​mywork.h

#ifndef MYWORK_H
#define MYWORK_H
​
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyWork : public QObject
{
 Q_OBJECT
public:
​
 ~MyWork() { qDebug() << __FUNCTION__ << endl; }
public slots:
 void workSlot()
 {
  while(1)
  {
   qDebug() << "Work begin" << endl;
   QThread::sleep(5);
   qDebug() << "work end" << endl;
  }
 }
 void otherWorkSlot()
 {
  qDebug() << "otherWork begin" << endl;
  QThread::sleep(5);
  qDebug() << "otherWork end" << endl;
 }
​
​
};
​
#endif // MYWORK_H

widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
​
#include <QWidget>
#include "mywork.h"
​
class Widget : public QWidget
{
 Q_OBJECT
​
public:
 Widget(QWidget *parent = 0);
 ~Widget();
private:
 QThread *_thread;
 MyWork * _myWork;
};
​
#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"
#include <QPushButton>
#include "mywork.h"
#include <QThread>
#include <QHBoxLayout>
​
Widget::Widget(QWidget *parent)
 : QWidget(parent)
{
 _myWork = new MyWork;
 _thread = new QThread(this);
 _myWork->moveToThread(_thread);
 _thread->start();
​
 QPushButton *pb0 = new QPushButton("work", this);
 QPushButton *pb1 = new QPushButton("pb", this);
 QHBoxLayout *hBox = new QHBoxLayout(this);
 hBox->addWidget(pb0);
 hBox->addWidget(pb1);
 this->setLayout(hBox);
​
 /*發(fā)射信號給在另外一個線程的對象的隊列中*/
 connect(pb0, SIGNAL(clicked()), _myWork, SLOT(workSlot()));
 connect(pb1, SIGNAL(clicked()), _myWork, SLOT(otherWorkSlot()));
​
 /*推薦用法釋放內(nèi)存*/
 //connect(_thread, SIGNAL(finished()), _myWork, SLOT(deleteLater()));
​
}
​
Widget::~Widget()
{
 _myWork->deleteLater(); //一定要在QThread線程退出之前
 _thread->quit();
 _thread->wait();
}

3、Qt線程的同步

​多線程在訪問同時一個資源,(例如:多個線程可操作的變量、函數(shù)等),到底誰來使用這個資源是一個問題,就像一大群人去搶同一塊蛋糕,可能其中一個人搶到,更有可能蛋糕被搶個稀爛。在多線程中,這個叫作競爭冒險。那么我們需要定一個規(guī)則來約束每一個人,比如:每個人排隊來領(lǐng)蛋糕,這個在多線程中叫作同步方法。

​需要注意的是,同步不是同時,而是有序進行。

3.1、互斥鎖

​Qt中的互斥鎖是QMutex,不繼承任何Qt基類,使用QMutex來鎖共享資源,哪個線程搶到鑰匙,哪個線程就有這個資源的使用權(quán),其它線程等待這個線程使用完資源并歸還鑰匙,然后它們再去搶鑰匙。

​例如:

QMutex mutex; //這對象一般定義在多個線程能訪問的地方
mutex.lock(); //多個線程調(diào)用這個函數(shù)去獲取鎖,沒有獲取到的線程,將阻塞等待在這個函數(shù)上。
mutex.unlock(); //釋放鎖

QMutex::lock函數(shù)會讓線程等待獲取鎖,如果不想等待,可以使用一下函數(shù)替換:

bool QMutex::tryLock(int timeout = 0)
/*
*參數(shù) int timeout:等到timeout毫秒,不管有沒獲取到鎖都返回,timeout為0時,直接返回。
*返回值 true代表獲取到鎖,false沒有獲取到
*/

有時候我們會忘記釋放鎖,Qt還為我們提供了管理鎖的類QMutexLocker

QMutex mutex;
void func()
{
 QMutexLocker locker(_mutex); //QMutexLocker最好實例化成棧對象,釋放之前將QMutex解鎖。 
}

以上例子,一旦func()執(zhí)行完成locker自動釋放,釋放之前先解鎖。

3.2、信號量

​互斥鎖保護的資源同一時刻只能有一個線程能夠獲取使用權(quán),有些資源是可以限定多個線程同時訪問,那么這個時候可以使用信號量。在Qt中信號量為QSemaphore。

QSemaphore sem(2) //初始化信號量為2
sem.acquire(); //信號量部位0的時候,調(diào)用這個函數(shù)會讓信號量-1,一旦信號量為零,阻塞等待
semaphore.release(); //使信號量+1

4、Qt定時器QTimer

​定時器可以隔一段時間發(fā)出信號,通過接收這個信號來處理一些定時任務(wù),需要注意的是,定時器并沒有開啟一個新線程。Qt中的定時器是QTimer繼承自QObject。

通過QTimer::start()來啟動定時器

void start(int msec)
/*
*定時msec毫秒后,發(fā)射timeout()信號
*/

通過鏈接信號timeout()來處理一些定時任務(wù),例如:

#include "dialog.h"
#include <QTimer>
#include <qdebug.h>
Dialog::Dialog(QWidget *parent)
 : QDialog(parent)
{
 QTimer *timer = new QTimer(this);
 connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(doSomeThing()));
 timer->start(3000);
 
}
void Dialog::doSomeThing()
{
 qDebug() << __FUNCTION__ << endl;
}
​
Dialog::~Dialog()
{
​
}

本文主要介紹了Qt多線程類QThread與Qt定時器類QTimer的詳細方法與實例,更多關(guān)于Qt開發(fā)知識請查看下面的相關(guān)鏈接

當前標題:Qt基礎(chǔ)開發(fā)之Qt多線程類QThread與Qt定時器類QTimer的詳細方法與實例
文章源于:http://muchs.cn/article28/pdgpjp.html

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