Qt多线程编程中的对象线程与函数执行线程

近来用Qt编写一段多线程的TcpSocket通信程序，被其中Qt中报的几个warning搞晕了，一会儿是说“Cannot create children for a parent that is in a different thread”，有时候又是“QSocketNotifier: socket notifiers cannot be enabled from another thread”，还经常又Assert failure：Cannot send events toobjects owned by a different thread，从而导致程序崩溃。

为彻底搞清原因并解决问题，在查阅大量资料和Qt文档之后，理清了其中的机制，也对多线程编程中的QObject对象创建以及connect执行有更清楚的认识：

1. 一个对象的线程就是创建该对象时的线程，而不论该对象的定义是保存在那个线程中；

2. QObject的connect函数有几种连接方式，

a) DirectConnection，信号发送后槽函数立即执行，由sender的所在线程执行；

b) QueuedConnection，信号发送后返回，相关槽函数由receiver所在的线程在返回到事件循环后执行；

c) 默认使用的是Qt::AutoConnection，当sender和receiver在同一个线程内时，采用DirectConnection的方式，当sender和receiver在不同的线程时，采用QueuedConnection的方式。

为了更清楚的理解这些问题，在此特编了个小例子说明一下。首先定义一个从QObject继承的类SomeObject，包含一个信号someSignal和一个成员函数callEmitSignal，此函数用于发送前面的someSignal信号。定义如下：

// define Object class

1. class SomeObject : public QObject  
2. {  
3.     Q_OBJECT  
4. public:  
5.     SomeObject(QObject* parent=0) : QObject(parent) {}  
6.     void callEmitSignal()  // 用于发送信号的函数   
7.     {  
8.         emit someSignal();  
9.     }  
10. signals:  
11.     void someSignal();  
12. }; 

然后再定义一个从QThread继承的线程类SubThread，它包含一个SomeObject的对象指针obj，另外有一个slot函数someSolt，定义如下：

1. class SubThread : public QThread  
2. {  
3.     Q_OBJECT  
4. public:  
5.     SubThread(QObject* parent=0) : QThread(parent){}  
6.     virtual ~SubThread()  
7.     {  
8.         if (obj!=NULL) delete obj;  
9.     }  
10. public slots:  
11.     // slot function connected to obj's someSignal   
12.     void someSlot();  
13. public:  
14.     SomeObject * obj;  
15. };  
16. // slot function connected to obj's someSignal   
17. void SubThread::someSlot()  
18. {  
19.     QString msg;  
20.     msg.append(this->metaObject()->className());  
21.     msg.append("::obj's thread is ");  
22.     if (obj->thread() == qApp->thread())  
23.     {  
24.         msg.append("MAIN thread;");  
25.     }  
26.     else if (obj->thread() == this)  
27.     {  
28.         msg.append("SUB thread;");  
29.     }  
30.     else  
31.     {  
32.         msg.append("OTHER thread;");  
33.     }  
34.     msg.append(" someSlot executed in ");  
35.     if (QThread::currentThread() == qApp->thread())  
36.     {  
37.         msg.append("MAIN thread;");  
38.     }  
39.     else if (QThread::currentThread() == this)  
40.     {  
41.         msg.append("SUB thread;");  
42.     }  
43.     else  
44.     {  
45.         msg.append("OTHER thread;");  
46.     }  
47.     qDebug() << msg;  
48.     quit();  
49. }

这里someSlot函数主要输出了obj所在的线程和slot函数执行线程。

接着从SubThread又继承了3个线程类，分别是SubThread1, SubThread2, SubThread3.分别实现线程的run函数。定义如下：

1. // define sub thread class 1   
2. class SubThread1 : public SubThread  
3. {  
4.     Q_OBJECT  
5. public:  
6.     SubThread1(QObject* parent=0);  
7.     // reimplement run   
8.     void run();  
9. };  
10. class SubThread2 : public SubThread  
11. {  
12.     Q_OBJECT  
13. public:  
14.     SubThread2(QObject* parent=0);  
15.     // reimplement run   
16.     void run();  
17. };  
18. class SubThread3 : public SubThread  
19. {  
20.     Q_OBJECT  
21. public:  
22.     SubThread3(QObject* parent=0);  
23.     // reimplement run   
24.     void run();  
25. };

在主程序中分别创建3个不同的线程并运行，查看运行结果:

1. int main(int argc, char *argv[])  
2. {  
3.     QCoreApplication a(argc, argv);  
4.     SubThread1* t1 = new SubThread1(&a); //由主线程创建   
5.     t1->start();  
6.     SubThread2* t2 = new SubThread2(&a); //由主线程创建   
7.     t2->start();  
8.     SubThread3* t3 = new SubThread3(&a); //由主线程创建   
9.     t3->start();  
10.     return a.exec();  
11. }

//================================================================//

下面我们来分析不同写法的程序，其obj对象所在的线程空间和someSlot函数执行的线程空间分别是怎样的。

首先看SubThread1的实现：

1. ////////////////////////////////////////////////////////   
2. // class SubThread1   
3. ////////////////////////////////////////////////////////   
4. SubThread1::SubThread1(QObject* parent)  
5.     : SubThread(parent)  
6. {  
7.     obj = new SomeObject();//由主线程创建   
8.     connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot()));  
9. }  
10. // reimplement run   
11. void SubThread1::run()  
12. {  
13.     obj->callEmitSignal();  
14.     exec();  
15. }

可以看到，obj是在构造函数中被创建的，那么创建obj对象的线程也就是创建SubThread1的线程，一般是主线程，而不是SubThread1所代表的线程。同时由于obj和this（即t1）都位于主线程，所以someSlot函数也是由主线程来执行的。

而在线程SubThread2中，我们把obj对象的创建放到子线程的run函数中，那么obj对象的线程就应该SubThread2代表的线程，即t2，就不再是主线程了。

1. ////////////////////////////////////////////////////////   
2. // class SubThread2   
3. ////////////////////////////////////////////////////////   
4. SubThread2::SubThread2(QObject* parent)  
5.     : SubThread(parent)  
6. {  
7.     obj=0;  
8. }  
9. // reimplement run   
10. void SubThread2::run()  
11. {  
12.     obj = new SomeObject(); //由当前子线程创建   
13.     connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot()));  
14.     obj->callEmitSignal();  
15.     exec();  
16. }

同时，在connect函数中由于obj和this（这里是t2）不是在同一个线程中，因此会采用QueuedConnection的方式，其slot函数由this对象所在的线程即主线程来执行。这里有一个特别容易误解的地方，就是这个slot函数虽然是子线程SubThread2的一个成员函数，connect操作也是在子线程内完成的，但是该函数的执行却不在子线程内，而是在主线程内。

那么如果想让相应的slot函数在子线程内执行，该如何做呢？在子线程的run函数中创建obj对象的同时，在执行connect时指定连接方式为DirectConnection，这样就可以使slot函数在子线程中运行，因为DirectConnection的方式始终由sender对象的线程执行。如

1. ////////////////////////////////////////////////////////   
2. // class SubThread3   
3. ////////////////////////////////////////////////////////   
4. SubThread3::SubThread3(QObject* parent)  
5.     : SubThread(parent)  
6. {  
7.     obj=0;  
8. }  
9. // reimplement run   
10. void SubThread3::run()  
11. {  
12.     obj = new SomeObject();  
13.     connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot()),  
14.             Qt::DirectConnection);  
15.     obj->callEmitSignal();  
16.     exec();  
17. }

最后，该程序的运行结果应该是：

1. "SubThread1::obj's thread is MAIN thread; someSlot executed in MAIN thread;"   
2. "SubThread2::obj's thread is SUB thread; someSlot executed in MAIN thread;"   
3. "SubThread3::obj's thread is SUB thread; someSlot executed in SUB thread;" 

来自：http://www.linuxidc.com/Linux/2012-03/56662.htm

写的非常好。所以收藏了～