一文帶你了解Qt多線程的實現(xiàn)方式

更新時間：2025年01月03日 16:01:46 作者：Liknana

這篇文章主要為大家詳細介紹了Qt多線程的實現(xiàn)方式的相關(guān)知識,文中的示例代碼講解詳細,具有一定的借鑒價值,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

QThread的run方法

一個QThread對象管理一個線程，一般從QThread繼承一個自定義的類，并實現(xiàn)run方法，在run函數(shù)中實現(xiàn)線程需要完成的任務(wù)。QThread自身定義了started() 和finish()兩個信號，started() 信號是在開始執(zhí)行之前發(fā)射，finished()信號是在線程就要結(jié)束時發(fā)射。

  class WorkerThread : public QThread
  {
      Q_OBJECT
      void run() override {
          // TODO
          emit sigMsg(result);
      }
  signals:
      void sigMsg(const QString &s);
  };

  void main()
  {
      WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
      workerThread->start();
  }

特點

1、優(yōu)點：可以通過信號槽與外界進行通信。

2、缺點：每次新建一個線程都需要繼承QThread，實現(xiàn)一個新類，使用不太方便。

要自己進行資源管理，線程釋放和刪除。并且頻繁的創(chuàng)建和釋放會帶來比較大的內(nèi)存開銷。

3、適用場景：QThread適用于那些常駐內(nèi)存的任務(wù)。

QObject的moveToThread

創(chuàng)建一個繼承QObject的類MyThread，把要執(zhí)行的計算放到一個函數(shù)中doWork，然后new一個Qthread，并把創(chuàng)建的myThread類movetothread到創(chuàng)建好的子線程中，然后start子線程，這樣就實現(xiàn)了一個子線程。這里一定要通過信號去調(diào)用doWork函數(shù)。

class MyThread:public QObject
{
    Q_OBJECT
public slots:
    void doWork(){
        int i=0;
        while(i<4){
            // ToDo
            qDebug()<<QThread::currentThread()<<" "<<i++;
        }
    }
?
?
};
?
class MyTest :public QObject
{
    Q_OBJECT
    QThread workerThread;
public:
    MyTest(){
        MyThread* myThread = new MyThread();   // 這個任務(wù)函數(shù)不能有父對象，有父對象時不可以moveToThread
        myThread->moveToThread(&workerThread);
        workerThread.start();
        connect(this,&MyTest::active,myThread,&MyThread::doWork);  // 一定要通過槽函數(shù)去調(diào)用對應(yīng)的函數(shù)，否則還是在主線程
    }
    ~MyTest(){
        workerThread.quit();
    }
signals:
    void active();
};
?
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    qDebug()<<QThread::currentThread();
    ui->setupUi(this);
    MyTest* t = new MyTest();
    t->active();
    QThread::sleep(3000);
    t->deleteLater();
}

特點

一定要通過槽函數(shù)的形式去調(diào)用函數(shù)，要注意！你創(chuàng)建的QThread對象實例，仍然存活在主線程上，而非子線程。所以如果你直接調(diào)用其中的函數(shù)，那么還是在主線程上運行的。該方法并不是線程安全的。

QRunnalble的run

繼承Qrunnable，并重寫run虛函數(shù),使用QThreadPool啟動線程

class Runnable:public QRunnable
{
public:
       Runnable();
       ~Runnable();
       void run();
};

Runnable::Runnable():QRunnable()
{

}

Runnable::~Runnable()
{
       cout<<"~Runnable()"<<endl;
}

void Runnable::run()
{
       cout<<"Runnable::run()thread :"<<QThread::currentThreadId()<<endl;
       cout<<"dosomething ...."<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
       QCoreApplication a(argc, argv);
       cout<<"mainthread :"<<QThread::currentThreadId()<<endl;
       Runnable runObj;
       QThreadPool::globalInstance()->start(&runObj);
       returna.exec();
}

特點

1,無需手動釋放資源，QThreadPool啟動線程執(zhí)行完成后會自動釋放。

2,不能使用信號槽與外界通信。

3,QRunnable適用于線程任務(wù)量比較大，需要頻繁創(chuàng)建線程。QRunnable能有效減少內(nèi)存開銷。

QtConcurrent的run

使用QtConcurrent編寫的程序會根據(jù)可用的處理器內(nèi)核數(shù)自動調(diào)整使用的線程數(shù)。QtConcurrent::run能夠方便快捷的將任務(wù)丟到子線程中去執(zhí)行，無需繼承任何類，也不需要重寫函數(shù)，使用非常簡單。通過QtConcurrent::run()返回的QFuture不支持取消、暫停，返回的QFuture只能用于查詢函數(shù)的運行/完成狀態(tài)和返回值。

函數(shù)原型：

QFuture<T> QtConcurrent::run(Function function, ...)
QFuture<T> QtConcurrent::run(QThreadPool *pool, Function function, ...)

使用方式

    QtConcurrent::run([=]() {
        // TODO
    });

線程同步

基于QMutex互斥同步

QMutex的目的是保護一個對象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者代碼段，所以同一時間只有一個線程可以訪問它。如果使用Mutex鎖那么多個線程在訪問一段代碼的時候是存在阻塞的，一個執(zhí)行完畢下一個線程才會繼續(xù)執(zhí)行

lock():試圖鎖定互斥量。如果另一個線程已經(jīng)鎖定這個互斥量，那么這次調(diào)用將阻塞直到那個線程把它解鎖。

unlock():進行解鎖

tryLock():試圖鎖定互斥量。如果鎖被得到，這個函數(shù)返回真。如果另一個進程已經(jīng)鎖定了這個互斥量，這個函數(shù)返回假，而不是一直等到這個鎖可用為止

QMutex mutex;
 void DebugInfo()
 {
    mutex.lock();
    qDebug("ABC");
    qDebug("DEF");
    mutex.unlock();
 }

基于QReadWriteLock的線程同步

一種讀寫鎖，用于保護可以進行讀寫訪問的資源。這種索允許多個線程同時進行只讀訪問，但是一旦一個線程想要寫入資源，則必須阻止所有其他線程，直到寫入完成。

 QReadWriteLock lock;

 void ReaderThread::run()
 {
     ...
     lock.lockForRead();
     read_file();
     lock.unlock();
     ...
 }

 void WriterThread::run()
 {
     ...
     lock.lockForWrite();
     write_file();
     lock.unlock();
     ...
 }

void lockForRead():鎖定讀取鎖。如果另一個線程已鎖定以進行寫入，則此函數(shù)將阻塞當前線程。如果線程已經(jīng)鎖定寫入，則無法鎖定讀取。void lockForWrite():鎖定寫入鎖。如果另一個線程（包括當前線程）已鎖定讀取或?qū)懭耄瑒t此函數(shù)將阻塞當前線程。如果線程已經(jīng)為讀取而鎖定，則不會為寫入而鎖定。

基于QWaitCondition的線程同步

QWaitCondition 允許線程在某些情況發(fā)生時喚醒另外的線程。一個或多個線程可以阻塞等待一QWaitCondition ,用wakeOne()或wakeAll()設(shè)置一個條件。wakeOne()隨機喚醒一個，wakeAll()喚醒所有

const int DataSize = 100000;
const int BufferSize = 8192;
char buffer[BufferSize];
QWaitCondition bufferNotEmpty;
QWaitCondition bufferNotFull;
QMutex mutex;
int numUsedBytes = 0;
class Producer : public QThread
{
public:
     void run();
};
void Producer::run()
{
     qsrand(QTime(0,0,0).secsTo(QTime::currentTime()));
     for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
         mutex.lock();
         if (numUsedBytes == BufferSize)
             bufferNotFull.wait(&mutex);
         mutex.unlock();
         buffer[i % BufferSize] = "ACGT"[(int)qrand() % 4];
         mutex.lock();
         ++numUsedBytes;
         bufferNotEmpty.wakeAll();
         mutex.unlock();
     }
}
class Consumer : public QThread
{
public:
     void run();
};
void Consumer::run()
{
     for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
         mutex.lock();
         if (numUsedBytes == 0)
             bufferNotEmpty.wait(&mutex);
         mutex.unlock();
         fprintf(stderr, "%c", buffer[i % BufferSize]);
         mutex.lock();
         --numUsedBytes;
         bufferNotFull.wakeAll();
         mutex.unlock();
     }
     fprintf(stderr, "\n");
}
int main(int argc, char *argv[])
{
     QCoreApplication app(argc, argv);
     Producer producer;
     Consumer consumer;
     producer.start();
     consumer.start();
     producer.wait();
     consumer.wait();
     return 0;
}

到此這篇關(guān)于一文帶你了解Qt多線程的實現(xiàn)方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt多線程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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