QThread与QWidget使用

本文主要内容:

在任务一中,用 四
种方式实现:点击界面按钮,开线程运行一段程序,结果显示在一个Label上。
1.
用不正确的方式得到看似正确的结果
2. 用Qt Manual 和 例子中使用的方法
3.
用一种好用但被Qt开发人员批判的方法
4. 用一种被开发人员强烈推荐,但Qt
Manual和例子中只字未提的方法

  • 为了简单起见,本文只讲如何做及其结果是什么,而不讲其原因是什么(估计大家对原因也不会感兴趣,详见: QThread 使用探讨  和 QThread使用方法)。

  • 本文只考虑两个线程(即主线程和一个次线程)的情况。

QWidget


  • QWidget及其派生类均 不能在次线程中使用或创建

Manual 中的原话:

  • The GUI classes, notably QWidget and all its subclasses, are not
    reentrant. They can only be used from the main thread.

  • 因为不允许,所以尝试这么做的,几乎很快都能回头。毕竟signals和slots用起来确实蛮方便

  • 但是,回头后,就理解和用对 QThread 了么?

QThread

概念一:QThread 对象本身所依附的线程 和它管理的线程不是同一个线程。

  • 前者是主线程

  • 后者是次线程

概念二:你在QThread派生类中定义的槽在主线程而不是在次线程中执行的。

  • run 函数是线程的入口点,run内的代码才是在次线程中运行的代码

概念三:除了Manual和Qt例子中给出的用法外,QThread有一种更容易且被推荐的使用方法:

  • QThread 应该被看做是操作系统线程的接口或控制点,而不应该包含需要在新线程中运行的代码

  • 需要运行的代码应该放到一个QObject的子类中,然后将该子类的对象moveToThread到新线程中。

关于本文的例子


  • 为了代码简单,所有例子都是单一的源文件,保存为 main.cpp
    • 你从代码中包含的 #include“main.moc”应该能看出

  • 为了省几行代码,头文件都是直接包含 QtCore 和 QtGui。

  • 为了清楚告诉大家槽函数分别是在那个线程运行的,调用了几处 currentThreadId 函数
    • main
      函数中输出主线程IDqDebug()<<"main: "<<QThread::currentThreadId();

    • run
      函数中输出次线程IDqDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();

    • 槽函数中输出其在哪个线程中执行qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();

  • 因为用了qDebug,所以你的pro文件内最好加上 CONFIG+=console

  • 同样为了省代码,例子中未考虑线程如何正常结束的问题。

任务一

点击界面按钮,开线程运行一段程序,结果显示在一个Label上。

  • 定义一个Widget,上面放置 QPushButton 和 QLabel

  • 定义一个Thread,执行我们的代码,然后通知 Widget

第一次尝试

很容易想到方法,代码可以工作,结果正确。但 ... 未必和你想得一样

  • Thread 中定义一个slot1函数,接受数据,计算其立方,然后将结果通过信号发出

  • Widget 中按钮每点击一次,发出的数据加1,用label接受Thread的信号

#include <QtCore>
#include <QtGui>

class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT
public:
Thread(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
signals:
void sig1(const QString& t);
protected:
void run()
{
qDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();
exec();
}
};

class Widget:public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
Widget():m_label(new QLabel), m_button(new QPushButton("Button")), m_thread(new Thread)
{
QVBoxLayout * vbox = new QVBoxLayout(this);
vbox->addWidget(m_label);
vbox->addWidget(m_button);
setLayout(vbox);
connect(m_button,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(onButtonClicked()));
connect(this,SIGNAL(clicked(int)),m_thread,SLOT(slot1(int)));
connect(m_thread,SIGNAL(sig1(QString)),m_label,SLOT(setText(QString)));
m_thread->start();
}
signals:
void clicked(int v);
private slots:
void onButtonClicked()
{
static int v = 0;
emit clicked(v);
v++;
}
private:
QLabel * m_label;
QPushButton * m_button;
Thread * m_thread;
};

#include "main.moc"
int main(int argc, char** argv)
{
QApplication app(argc, argv);
qDebug()<<"main: "<<QThread::currentThreadId();
Widget w;
w.show();
return app.exec();
}


一切工作正常,但看看控制台输出呢?

main:  3055777552
thread: 3024481136
slots1: 3055777552
slots1: 3055777552
slots1: 3055777552
...

这儿明确告诉你,slot1 是在主线程中执行的。

尝试二

我们试试 Qt Manual和 Qt 例子中采用的解决方案。

槽函数不是在主线程运行么,而run函数不是次线程么?那么我们就:

  • 在槽函数中做个标记

  • 在run函数中根据标记进行运行

这样以来,尽管槽函数在仍在主线程,但费时的计算代码都在次线程了。

对Thread的类的改造如下(程序其他部分和 尝试一 完全一样):

class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT public:
Thread(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();
m_mutex.lock();
m_vals.enqueue(v);
m_mutex.unlock();
}
signals:
void sig1(const QString& t);
protected:
void run()
{
qDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();
while(1) {
m_mutex.lock();
if (!m_vals.isEmpty()){
int v = m_vals.dequeue();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
m_mutex.unlock();
}
}
private:
QQueue<int> m_vals;
QMutex m_mutex;
};

注意哦,因为 slot 函数在主线程中,而run函数在次线程中,所以二者需要 QMutex
实现对变量的安全访问。如果你认真看过Qt自带的例子,会发现它始终强调 QMutex 的使用。

尝试三

尝试二是"正统"的做法,但如过你用Google搜索过。那么你可能不会选择尝试二,而是会使用下面的方法(其他部分和尝试一 完全一样)

class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT public:
Thread(){ moveToThread(this); }
...

这样以来,slot函数确实是在次线程工作的,看看控制台输出

main:  3056785168
thread: 3024444272
slots1: 3024444272
slots1: 3024444272
...

很有意思?不是么,一条 moveToThread(this),移动到自己。然后问题解决了。

  • 因为前面说了,QThread 所依附线程 和 它管理的线程不是同一个。

  • 这样,其实将自己所依附的线程改为自己所管理的线程了。

o(∩∩)o...哈哈,不要太高兴哦,这个方法看起来比较舒服,但是它是被官方人员强烈批判的用法

尝试四

终于到我想写的代码了,这是Qt线程的开发者建议的使用方式,但很可惜。直到目前(Qt4.7.0),手册和例子中对此都只字为提。

  • 我们不子类话QThread了,我们只需要子类话一个QObject,然后将其move到QThread就行了,看代码:

  • 不用子类化QThrad了,我们只需要子类话一个 QObject,需要在次线程中工作的代码,直接放到它的槽中

class Worker:public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Worker(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<QThread::currentThreadId();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
signals:
void sig1(const QString& t);
};

  • 因为没有Thread类了,只有Worker类,Widget代码需做点改动

class Widget:public QWidget
{
Q_OBJECT public:
Widget():m_label(new QLabel), m_button(new QPushButton("Button")), m_worker(new Worker)
{
QVBoxLayout * vbox = new QVBoxLayout(this);
vbox->addWidget(m_label);
vbox->addWidget(m_button);
setLayout(vbox);
QThread * thread = new QThread(this);
m_worker->moveToThread(thread);
connect(m_button,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(onButtonClicked()));
connect(this,SIGNAL(clicked(int)),m_worker,SLOT(slot1(int)));
connect(m_worker,SIGNAL(sig1(QString)),m_label,SLOT(setText(QString)));
thread->start();
}
signals:
void clicked(int v);
private slots:
void onButtonClicked()
{
static int v = 0;
emit clicked(v);
v++;
}
private:
QLabel * m_label;
QPushButton * m_button;
Worker * m_worker;
};

main 函数还是和尝试一完全一样

控制台输出结果如下

main:  3056961296
slots1: 3024616304
slots1: 3024616304
....

一共两个线程,且二者id不同,说明slot在次线程中

恩。这篇文字似乎又不短了,看来任务二要另起一篇了。

QThread与QWidget使用,布布扣,bubuko.com

时间: 2024-08-27 09:23:58

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