Qt多线程实现方式-moveToThread及其注意事项
Qt多线程实现方式-moveToThread及其注意事项
- Chapter1 Qt多线程实现方式-moveToThread
-
- 一、Qt下使用线程主要有两种方法。
- 二、Qt下创建多线程也有两种方法。
- 三、其它问题。
- Chapter2 QT多线程接收串口数据
-
- 1.前言
- 2.功能作用
- 3.软件测试效果
- 4.基本步骤
- Chapter3 利用Qt多线程机制实现双路串口数据流的接收和发送
-
- 1. 主程序界面
- 2. 两个子线程的线程号（调试信息中输出）
特别注意：
通过obj->movetothread(thread)并不是将Object中所有的函数都移动到子线程当中。只有通过槽函数连接的才在子线程中，可以通过qDebug()打印其currentThreadId多试试。
Chapter1 Qt多线程实现方式-moveToThread
原文链接：https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/70990239
一、Qt下使用线程主要有两种方法。
一种是传统的继承QThread类，重写run方法。
class WorkerThread : public QThread
{
Q_OBJECT
void run() override {
QString result;
/* ... here is the expensive or blocking operation ... */
emit resultReady(result);
}
signals:
void resultReady(const QString &s);
};
void MyObject::startWorkInAThread()
{
WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
connect(workerThread, &WorkerThread::resultReady, this, &MyObject::handleResults);
connect(workerThread, &WorkerThread::finished, workerThread, &QObject::deleteLater);
workerThread->start();
}
该方法已经落伍了，主要原因线程不安全，需要自己手动加锁，比较麻烦，所以推荐使用方法二。
定义一个工作线程（Worker类）继承QObject，在主线程（Controller类）中创建QThread对象、Worker对象，Worker对象调用moveToThread方法。
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public slots:
void doWork(const QString ¶meter) {
QString result;
/* ... here is the expensive or blocking operation ... */
emit resultReady(result);
}
signals:
void resultReady(const QString &result);
};
class Controller : public QObject
{
Q_OBJECT
QThread workerThread;
public:
Controller() {
Worker *worker = new Worker;
worker->moveToThread(&workerThread);
connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork);
connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults);
workerThread.start();
}
~Controller() {
workerThread.quit();
workerThread.wait();
}
public slots:
void handleResults(const QString &);
signals:
void operate(const QString &);
};
这样一来，整个Worker对象都移入线程中（线程安全），然后在主线程中每发射一次信号给工作线程，工作线程的槽函数就执行一次。
工作线程执行完，再发射信号到主线程中，以便释放内存。
新建一个Woker对象和一个QThread对象，才能创建一个线程，如果要创建若干多个线程，则需要若干个Woker对象和QThread对象了。
二、Qt下创建多线程也有两种方法。
一种是使用容器（如：QVector类、QList类）去装入多个Worker对象和多个QThread对象，使用[]（类似数组的操作），即可访问单个对象。
另一种是使用并发类QtConcurrent。
三、其它问题。
1、使用线程时，能编译通过但是提示段错误，原因是没有在构造函数内new Worker对象和QThread对象。
2、内存泄漏，线程做完时，需要调用quit方法、wait方法，还要delete Worker对象和QThread对象。如果后面还要使用该线程，则再加上new Worker对象和QThread对象。
3、调用任务管理器，可以观察到是否出现内存泄漏。没有任何操作，内存使用量不停增加，即为内存泄漏。
Chapter2 QT多线程接收串口数据
原文链接：https://blog.csdn.net/aptblaze/article/details/118003195
1.前言
QT多线程的使用，和绝大数人一样，犯了错误（请查阅Qt开发人员( Bradley T. Hughes)Blog中的文章 you are-doing-it-wrong介绍）。为了解决问题，网上查阅学习了几十篇文章，基本都是错误的使用方法，或者不完整，未能给予正确的引导。
为方便后来学习者，少走弯路，于是自己动手写了一下程序，过程不再赘述，只以完整的案例进行教学，内部注释较多，可供大家阅读、思考。
2.功能作用
使用多线程，避免上位机软件与单片机等硬件设备高速通讯时，造成软件界面假死、丢包等现象。同时对串口进行了简单的封装，方便调用。本文提供了完整的源代码，方便测试。有较详细的注释方便阅读、思考。编译环境为QT5.8.0，Qt Creator4.2.1
3.软件测试效果
4.基本步骤
（1）pro文件添加QT5自带的头文件
QT += serialport
(2)serialworker.h头文件
#include "serialworker.h"
SerialWorker::SerialWorker(QSerialPort *ser, QObject *parent) : QObject(parent),serial(ser)
{
}
QString SerialWorker::ByteArrayToHexString(QByteArray data)
{
QString ret(data.toHex().toUpper());
int len = ret.length()/2;
qDebug()<<"收到字节长度为："<<len;
for(int i=1;i<len;i++)
{
ret.insert(2*i+i-1," ");
}
return ret;
}
void SerialWorker::doDataReciveWork()
{
QByteArray buffer = serial->readAll();
// 2.进行数据处理
QString result = ByteArrayToHexString(buffer);
qDebug() << "子线程收到数据：" << result << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();
// 3.将结果发送到主线程
emit sendResultToGui(result);
}
（3）mainwindow.h文件
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
setWindowTitle("子线程读串口");
this->setMinimumSize(600,248);
this->setMaximumSize(1200,496);
InitSerialPortName();
//1.新建串口处理子线程
SerialWorker *ser = new SerialWorker(&serial_1);
ser->moveToThread(&serialThread_1);
// 2.连接信号和槽
QString s;
connect(&serialThread_1, &QThread::finished, ser, &QObject::deleteLater); // 线程结束，自动删除对象
connect(&serial_1, &QSerialPort::readyRead, ser, &SerialWorker::doDataReciveWork); // 主线程通知子线程接收数据的信号
connect(ser, &SerialWorker::sendResultToGui, this, &MainWindow::handleResults); // 主线程收到数据结果的信号
// connect(ser,SIGNAL(sendResultToGui(QString)), this, SLOT(handleResults(QString))); //主线程收到数据结果的信号写法2
// 3.开始运行子线程
serialThread_1.start(); // 线程开始运行
}
MainWindow::~MainWindow()
{
serialThread_1.quit();
serialThread_1.wait();
delete ui;
}
void MainWindow::InitSerialPortName()
{
// 清空下拉框
ui->box_portName->clear();
//通过QSerialPortInfo查找可用串口
foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts())
{
QString showName = info.portName();
qDebug() << showName+info.description();
ui->box_portName->addItem(showName);
}
//波特率
QStringList baudrateList;
baudrateList<<"4800"<<"9600"<<"19200"<<"38400"<<"57600"<<"115200";
ui->box_baudrate->addItems(baudrateList);//添加下拉列表选项
ui->box_baudrate->setCurrentText("115200");//界面中初始值
// ui->box_baudrate->setView(new QListView(this));//该设置是配合qss的，不然item行高设置没效果
//数据位
QStringList databitList;
databitList<<"5"<<"6"<<"7"<<"8";
ui->box_dataBits->addItems(databitList);
ui->box_dataBits->setCurrentText("8");
// ui->box_dataBits->setView(new QListView(this));
//校验位
QStringList parityList;
parityList<<"无"<<"奇"<<"偶";
ui->box_parityBit->addItems(parityList);
ui->box_parityBit->setCurrentText("No");
// ui->box_parityBit->setView(new QListView(this));
//停止位
QStringList stopbitList;
stopbitList<<"1"<<"2";
ui->box_stopBit->addItems(stopbitList);
ui->box_stopBit->setCurrentText("1");
// ui->box_stopBit->setView(new QListView(this));
//流控制
// QStringList flowctrlList;
// flowctrlList<<"No"<<"Hardware"<<"Software";
// ui->boxFlowControl->addItems(flowctrlList);
// ui->boxFlowControl->setCurrentText("No");
ui->boxFlowControl->setView(new QListView(this));
}
void MainWindow::on_btn_openPort_clicked()
{
if(ui->btn_openPort->text()==QString("打开串口"))
{
//设置串口名
QString portName = (ui->box_portName->currentText()).split(":").at(0);
qDebug() <<"当前打开串口为："<<portName;
serial_1.setPortName(portName);
//设置波特率
serial_1.setBaudRate(ui->box_baudrate->currentText().toInt());
//设置停止位
if(ui->box_stopBit->currentText() == "1")
serial_1.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
else if(ui->box_stopBit->currentText() == "2")
serial_1.setStopBits(QSerialPort::TwoStop);
//设置数据位数
if(ui->box_dataBits->currentText() == "8")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data8);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "7")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data7);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "6")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data6);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "5")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data5);
//设置奇偶校验
if(ui->box_parityBit->currentText() == "无")
serial_1.setParity(QSerialPort::NoParity);
else if(ui->box_parityBit->currentText() == "偶")
serial_1.setParity(QSerialPort::EvenParity);
else if(ui->box_parityBit->currentText() == "奇")
serial_1.setParity(QSerialPort::OddParity);
// //设置流控制
// serial_1.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
//打开串口
if(!serial_1.open(QIODevice::ReadWrite))
{
QMessageBox::about(NULL, "提示", "无法打开串口！");
return;
}
//下拉菜单控件失能
ui->box_portName->setEnabled(false);
ui->box_baudrate->setEnabled(false);
ui->box_dataBits->setEnabled(false);
ui->box_parityBit->setEnabled(false);
ui->box_stopBit->setEnabled(false);
ui->btn_openPort->setText(QString("关闭串口"));
}
else
{
//关闭串口
serial_1.close();
//下拉菜单控件使能
ui->box_portName->setEnabled(true);
ui->box_baudrate->setEnabled(true);
ui->box_dataBits->setEnabled(true);
ui->box_parityBit->setEnabled(true);
ui->box_stopBit->setEnabled(true);
ui->btn_openPort->setText(QString("打开串口"));
}
}
void MainWindow::on_btn_clearText_clicked()
{
ui->browser_dataReceive->clear();
}
void MainWindow::handleResults(const QString &result)
{
qDebug() << "主线程收到结果数据：" << result << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();
//从界面中读取以前收到的数据
QString oldString = ui->browser_dataReceive->toPlainText()+'\n';
oldString = oldString + QString(result);
//清空以前的显示
ui->browser_dataReceive->clear();
//重新显示
ui->browser_dataReceive->append(oldString);
}
（4）mainwindow.cpp文件
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
setWindowTitle("子线程读串口");
this->setMinimumSize(600,248);
this->setMaximumSize(1200,496);
InitSerialPortName();
//1.新建串口处理子线程
SerialWorker *ser = new SerialWorker(&serial_1);
ser->moveToThread(&serialThread_1);
// 2.连接信号和槽
QString s;
connect(&serialThread_1, &QThread::finished, ser, &QObject::deleteLater); // 线程结束，自动删除对象
connect(&serial_1, &QSerialPort::readyRead, ser, &SerialWorker::doDataReciveWork); // 主线程通知子线程接收数据的信号
connect(ser, &SerialWorker::sendResultToGui, this, &MainWindow::handleResults); // 主线程收到数据结果的信号
// connect(ser,SIGNAL(sendResultToGui(QString)), this, SLOT(handleResults(QString))); //主线程收到数据结果的信号写法2
// 3.开始运行子线程
serialThread_1.start(); // 线程开始运行
}
MainWindow::~MainWindow()
{
serialThread_1.quit();
serialThread_1.wait();
delete ui;
}
void MainWindow::InitSerialPortName()
{
// 清空下拉框
ui->box_portName->clear();
//通过QSerialPortInfo查找可用串口
foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts())
{
QString showName = info.portName();
qDebug() << showName+info.description();
ui->box_portName->addItem(showName);
}
//波特率
QStringList baudrateList;
baudrateList<<"4800"<<"9600"<<"19200"<<"38400"<<"57600"<<"115200";
ui->box_baudrate->addItems(baudrateList);//添加下拉列表选项
ui->box_baudrate->setCurrentText("115200");//界面中初始值
// ui->box_baudrate->setView(new QListView(this));//该设置是配合qss的，不然item行高设置没效果
//数据位
QStringList databitList;
databitList<<"5"<<"6"<<"7"<<"8";
ui->box_dataBits->addItems(databitList);
ui->box_dataBits->setCurrentText("8");
// ui->box_dataBits->setView(new QListView(this));
//校验位
QStringList parityList;
parityList<<"无"<<"奇"<<"偶";
ui->box_parityBit->addItems(parityList);
ui->box_parityBit->setCurrentText("No");
// ui->box_parityBit->setView(new QListView(this));
//停止位
QStringList stopbitList;
stopbitList<<"1"<<"2";
ui->box_stopBit->addItems(stopbitList);
ui->box_stopBit->setCurrentText("1");
// ui->box_stopBit->setView(new QListView(this));
//流控制
// QStringList flowctrlList;
// flowctrlList<<"No"<<"Hardware"<<"Software";
// ui->boxFlowControl->addItems(flowctrlList);
// ui->boxFlowControl->setCurrentText("No");
ui->boxFlowControl->setView(new QListView(this));
}
void MainWindow::on_btn_openPort_clicked()
{
if(ui->btn_openPort->text()==QString("打开串口"))
{
//设置串口名
QString portName = (ui->box_portName->currentText()).split(":").at(0);
qDebug() <<"当前打开串口为："<<portName;
serial_1.setPortName(portName);
//设置波特率
serial_1.setBaudRate(ui->box_baudrate->currentText().toInt());
//设置停止位
if(ui->box_stopBit->currentText() == "1")
serial_1.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
else if(ui->box_stopBit->currentText() == "2")
serial_1.setStopBits(QSerialPort::TwoStop);
//设置数据位数
if(ui->box_dataBits->currentText() == "8")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data8);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "7")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data7);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "6")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data6);
else if(ui->box_dataBits->currentText() == "5")
serial_1.setDataBits(QSerialPort::Data5);
//设置奇偶校验
if(ui->box_parityBit->currentText() == "无")
serial_1.setParity(QSerialPort::NoParity);
else if(ui->box_parityBit->currentText() == "偶")
serial_1.setParity(QSerialPort::EvenParity);
else if(ui->box_parityBit->currentText() == "奇")
serial_1.setParity(QSerialPort::OddParity);
// //设置流控制
// serial_1.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
//打开串口
if(!serial_1.open(QIODevice::ReadWrite))
{
QMessageBox::about(NULL, "提示", "无法打开串口！");
return;
}
//下拉菜单控件失能
ui->box_portName->setEnabled(false);
ui->box_baudrate->setEnabled(false);
ui->box_dataBits->setEnabled(false);
ui->box_parityBit->setEnabled(false);
ui->box_stopBit->setEnabled(false);
ui->btn_openPort->setText(QString("关闭串口"));
}
else
{
//关闭串口
serial_1.close();
//下拉菜单控件使能
ui->box_portName->setEnabled(true);
ui->box_baudrate->setEnabled(true);
ui->box_dataBits->setEnabled(true);
ui->box_parityBit->setEnabled(true);
ui->box_stopBit->setEnabled(true);
ui->btn_openPort->setText(QString("打开串口"));
}
}
void MainWindow::on_btn_clearText_clicked()
{
ui->browser_dataReceive->clear();
}
void MainWindow::handleResults(const QString &result)
{
qDebug() << "主线程收到结果数据：" << result << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();
//从界面中读取以前收到的数据
QString oldString = ui->browser_dataReceive->toPlainText()+'\n';
oldString = oldString + QString(result);
//清空以前的显示
ui->browser_dataReceive->clear();
//重新显示
ui->browser_dataReceive->append(oldString);
}
(5)serialworker.cpp文件
#include "serialworker.h"
SerialWorker::SerialWorker(QSerialPort *ser, QObject *parent) : QObject(parent),serial(ser)
{
}
QString SerialWorker::ByteArrayToHexString(QByteArray data)
{
QString ret(data.toHex().toUpper());
int len = ret.length()/2;
qDebug()<<"收到字节长度为："<<len;
for(int i=1;i<len;i++)
{
ret.insert(2*i+i-1," ");
}
return ret;
}
void SerialWorker::doDataReciveWork()
{
QByteArray buffer = serial->readAll();
// 2.进行数据处理
QString result = ByteArrayToHexString(buffer);
qDebug() << "子线程收到数据：" << result << "线程ID：" << QThread::currentThreadId();
// 3.将结果发送到主线程
emit sendResultToGui(result);
}
Chapter3 利用Qt多线程机制实现双路串口数据流的接收和发送
原文链接：https://blog.csdn.net/SmartTiger_CSL/article/details/104383717
在上一篇文章的基础上，编写了一个对话框程序，可同时收发两路串口数据，每一路串口均在独立的子线程中实现。增加了清空edit的按钮。
1. 主程序界面
2. 两个子线程的线程号（调试信息中输出）
主线程的ID号为0x179c，两个串口子线程类的构造均是在主线程中，串口的启动、接收数据均在各自的子线程中，子线程ID号分别在0x14e4和0x5b0。而串口的关闭是在主线程中。这是和connect的配置有关。代码如下：
#include "serialcontroller.h"
#include 串口的启动和接收数据所在的函数startPort与QThread类的connect信号关联，因此是在子线程中执行；而串口的关闭函数closePort没有与connect关联，不是槽函数，是在SerialController类的stopCtrl中执行，SerialController存在于主线中，因此closePort在主线程中执行。
因此，这里验证里上一篇文章中的重点（3）：
(3)controller、worker 对象到底在哪个线程？「在哪创建就属于哪」这句话放在任何地方都是适用的。而 moveToThread() 函数的作用是将槽函数在指定的线程中被调用。也就是说controller、worker对象均在主线程中。除了绑定在connect上的槽函数（及槽函数体调用的函数）外，worker的其余函数也在主线程中执行。这个connect发送者可以是SerialController本身（this），也可以是m_serialThread
moveToThread()并不是将整个worker 对象“搬移”到controller线程中，而是将connect中的槽函数放到controller线程中执行。不注意这一点的话，很可能出现“QObject::Cannot create children for a parent that is in a different thread”问题。或者出现“耗时工作代码”仍在主线程中运行的情况。
