了很多网上关于Qt多线程的应用实例文章,没有几篇真正讲明白Qt多线程原理的。后来发现知乎上有个叫“万丈高楼平地起”的作者写的两篇:
《Qt 多线程编程之敲开 QThread 类的大门》 https://zhuanlan.zhihu.com/p/53270619
《Qt 中的多线程技术》 https://zhuanlan.zhihu.com/p/52612180
再加上官方的说明文档和例程,基本搞清楚了,在官方例程的基础上进行了修改,也供各位Qt学习者参考。本文也参考了以上两篇文章的部分内容。针对官方推荐的第二中方法(moveToThread)实现多线程。
先讲几个重点。详细理论请参考以上两篇文章:
本次实验中首先在main函数中实现了一个简单的命令交互终端(while循环,用户可以发送命令控制各个线程的启动start、停止stop和检查check。在main函数中创建两个线程容器(controller1和controller2),每个线程中需要做的具体事情由on_doSomething()函数实现。(本次实验中,要做的事就是不停地让变量count累加1)。
(1)创建 基于QObject 的子类 Worker,这个类有个成员函数 on_doSomething(),假如该函数中运行的代码非常耗时。因此需要将这个类对象“移动”到新线程里。这里将on_doSomething放到Workerloop函数中的while()中。通过执行startWorker函数,启动循环体。这样“”耗时工作“” 就在新线程中运行了。Workerloop中的循环体会根据成员变量isStop值来判断是否中止。
Worker 类需要有个槽函数用于执行外界的命令,还需要有个信号来向外界发送结果。在主线程里有个 signal 信号来关联并触发startWorker函数(这里没有使用信号-槽机制改变isStop的值,而是直接在主线程中调用closeWorker函数)。与此同时 Worker 类中有个 signal 信号(resultReady)用于向外界发送运行的结果(本次实验中main函数中存在命令交互while(),因此运行过程中无法实时显示,只能在命令交互结束后显示,因此没有使用)。如下列代码:
#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H
#include
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Worker( QString name,QObject *parent = nullptr);
signals:
void resultReady(const QString &str);//向外界发送结果,本实验中没有使用
public slots:
void startWorker();
void closeWorker();
private:
void Workerloop();//事件循环
void on_doSomething();//耗时操作
private:
bool isStop;
int count;
QString m_name;
};
#endif // WORKER_H
为了体现是在不同线程中执行的,我们在各个函数中打印当前线程 ID。
#include "worker.h"
#include
#include
Worker::Worker(QString name,QObject *parent) : QObject(parent)
{
m_name = name;
qDebug()<<"I'm "<< m_name <<" initialized in thread: "<<QThread::currentThreadId();
isStop=false;
count = 0;
}
void Worker::startWorker()
{
qDebug()<<"I'm "<< m_name <<" startWorker in thread: "<<QThread::currentThreadId();
isStop = false;
Workerloop();
}
void Worker::closeWorker()
{
qDebug()<<"I'm "<< m_name <<" closeWorker in thread: "<<QThread::currentThreadId();
isStop = true;
}
void Worker::Workerloop()
{
qDebug()<<"I'm "<< m_name <<" Workerloop in thread: "<<QThread::currentThreadId();
while(!isStop)
{
on_doSomething();
QThread::sleep(1);
}
}
void Worker::on_doSomething()
{
count++;
qDebug()<<"I'm "<< m_name <<" working in thread: "<<QThread::currentThreadId();
/* QString workmsg;
workmsg.sprintf("conut=: %d",count);
emit resultReady(workmsg);*/
}
(2)创建基于QObject 的Controller类,用来控制线程的开始和停止。在作为“外界”的 Controller 类中可以设计一个类似的启动Worker类的信号,但这里直接使用QThread::started()信号来代替。on_receivResult() 槽函数用于接收新线程的运行结果(没有使用)。Controller的槽对应着Worker的信号。
#ifndef CONTROLLER_H
#define CONTROLLER_H
#include
#include
#include "worker.h"
class Controller : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Controller(int ctrlId,QString workname,QObject *parent = nullptr);
~Controller();
void start();
void stop();
signals:
public slots:
void on_receiveResult(const QString &str);
public:
bool isRunning;
private:
QThread m_workThread;//线程容器。直接实例化,需要在析构函数中quit()+wait()
Worker *m_worker;//线程中的对象 new在堆上,需用deleteLater().
int m_ctrlId;
QString m_workname;
};
#endif // CONTROLLER_H
QThread 类的实例通过调用 start() 函数发出的started信号就可以启动函数在新线程中运行。
正常的退出线程其实质是退出事件循环,即执行 exit(int returnCode = 0) 函数。返回0代表成功,其他非零值代表异常。quit() 函数等价于 exit(0)。线程退出后会发出 finished() 信号。
#include "controller.h"
#include
Controller::Controller(int ctrlId,QString workname,QObject *parent) : QObject(parent)
{
m_ctrlId = ctrlId;
m_workname = workname;
qDebug()<<"Controller is running in main thread: "<<QThread::currentThreadId();
isRunning = false;
m_worker = new Worker(workname);
m_worker->moveToThread(&m_workThread);
connect(&m_workThread,&QThread::started,m_worker,&Worker::startWorker);
connect(&m_workThread,&QThread::finished,m_worker,&QObject::deleteLater);
connect(m_worker,&Worker::resultReady,this,&Controller::on_receiveResult);
}
Controller::~Controller()
{
if(m_workThread.isRunning())
{
m_worker->closeWorker();
m_workThread.quit();
m_workThread.wait();
}
}
void Controller::start()
{
m_workThread.start();
isRunning = true;
}
void Controller::stop()
{
if(m_workThread.isRunning())
{
m_worker->closeWorker();
m_workThread.quit();
m_workThread.wait();
isRunning = false;
}
}
void Controller::on_receiveResult(const QString &str)
{
qDebug()<< str;
}
执行 Controller::~Controller()析构函数时,m_workThread对象会被销毁。但删除正在运行的QThread(即isFinished()返回false)将导致程序崩溃。因此增加 m_workThread.quit()和 m_workThread.wait();
(3)在main函数中,创建两个Controller类的实例,Id号分别为Thrd0和Thrd1;Controller类中的Worker类的初始化name分别为:“Tom"和"Jerry”。
在main函数中利用while启动一个终端交互,利用QTextStream 监测键盘输入的命令字:
exit 退出终端交互
start1 开启线程1
start2 开启线程2
stop1 退出线程1
stop2 退出线程2
check1 检查线程1是否运行
check2 检查线程2是否运行
#include
#include
#include
#include
enum CTRID{
Thrd0,
Thrd1
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"The main threadID is: "<< QThread::currentThreadId();
QString workername1("Tom");
QString workername2("Jerry");
Controller controller1(Thrd0,workername1);
Controller controller2(Thrd1,workername2);
qDebug()<<"you can enter the following commands by tapping the keyboard:\n";
qDebug()<<"\tstart1\n\tstart2\n\tstop1\n\tstop2\n\tcheck1\n\tcheck2\n\teixt\n";
QTextStream qin(stdin);
QString cmd;
while(1)
{
qin>>cmd;
qDebug()<<"I'm running in main: "<<QThread::currentThreadId();
qDebug()<<"receive:"<<cmd<<endl;
if(cmd=="exit")
{
controller1.stop();
controller2.stop();
qDebug()<<"main had exited.you can close this console. "<<endl;
break;
}
if(cmd=="check1")
qDebug()<<"controller1 status is: "<<controller1.isRunning<<endl;
if(cmd=="check2")
qDebug()<<"controller2 status is: "<<controller2.isRunning<<endl;
if(cmd=="start1")
{
controller1.start();
qDebug()<<"controller1 is started"<<endl;
}
if(cmd=="start2")
{
controller2.start();
qDebug()<<"controller2 is started"<<endl;
}
if(controller1.isRunning==true)
{
if(cmd=="stop1")
{
controller1.stop();
qDebug()<<"controller1 is stoped"<<endl;
}
}
if(controller2.isRunning==true)
{
if(cmd=="stop2")
{
controller2.stop();
qDebug()<<"controller2 is stoped"<<endl;
}
}
}
return a.exec();
}
看看执行效果:
启动后,在main函数中完成Controller的实例化和Worker的实例化,因此,Controller1、Controller2、Worker1和Worker2均在存在于主线程0x2524中。
分别输入“start1”、“start2”命令,可以看出,两个线程中的Worker分别工作在0x20e0和0x1cac两个线程中。
分别输入“stop1”、“stop2”命令,可以中止两个线程。
说明:中止线程后,再次输入start1、start2,虽然线程能启动,但controller无法执行构造函数,Worker无法启动,因此不能输出信息。
源代码已经上传,可免费下载。
https://download.csdn.net/download/SmartTiger_CSL/12158072
本来这个源代码资源是让大家免费下载的,可是CSDN平台强制改成了需要积分才能下载,因此,这里给出百度网盘免费下载地址
链接1:https://pan.baidu.com/s/1TWvURe7syAVBSaQd8EpTMg
提取码:6d7z
链接2:https://pan.baidu.com/s/1tq5oUv1e09VUCxEg1C4xMQ
提取码:qm4g