【Qt 多线程+opencv 读取和显示图像】

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

工程需要Qt多线程+opencv 结合信号与槽读取和显示图像

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、例程

加入了信号与槽机制来处理多线程中的图像数据：

1. 创建工作线程类：首先创建一个工作线程类，它从QThread继承并包含一个信号来发送图像数据。

class WorkerThread : public QThread
{
    Q_OBJECT

public:
    void run() override {
        // 读取图像数据
        cv::Mat image = cv::imread("path_to_image.jpg");
        emit imageReady(image); // 发出信号，传递图像数据
    }

signals:
    void imageReady(const cv::Mat &image); // 信号，传递图像数据
};

2. 创建主窗口类：创建一个主窗口类，其中包含一个槽函数来接收工作线程发出的信号，并在主线程中显示图像。

class MainWindow : public QObject {
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow() {
        // 创建工作线程实例并启动
        WorkerThread *thread = new WorkerThread();
        connect(thread, &WorkerThread::imageReady, this, &MainWindow::displayImage); // 连接信号和槽
        thread->start();
    }

public slots:
    void displayImage(const cv::Mat &image) {
        // 在主线程中显示图像
        cv::imshow("Image Display", image);
        cv::waitKey(0); // 等待用户按键，保持显示状态
    }
};

3. 连接信号和槽：在主窗口类的构造函数中，我们使用connect函数将工作线程的imageReady信号连接到主窗口类的displayImage槽。这样，当工作线程完成图像读取并发出imageReady信号时，displayImage槽函数将被自动调用。
4. 主函数：最后，在主函数中创建主窗口类的实例并运行应用程序。

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    MainWindow mainWindow;
    return a.exec();
}

这个例子展示了如何使用Qt的信号与槽机制在多线程环境中安全地处理图像数据。工作线程读取图像数据并通过信号发送，主线程通过槽函数接收并显示图像，确保了线程安全和正确的同步。

二、线程的开启和关闭

在Qt中，线程的开始和关闭可以通过以下方式实现：

1. 启动线程：

   • 定义工作类：通常，你会创建一个类来继承QThread，并重写其run()函数。在这个函数中，你可以定义线程应该执行的代码。
   • 实例化并启动线程：在主函数中，你可以实例化这个工作类，并调用其start()方法来启动线程。

2. 关闭线程：

   • 优雅地关闭线程：在线程的run()函数中，你可以使用一个标志变量（如volatile bool m_toStop）来判断是否需要从run()函数返回。在线程运行的过程中，你可以检查这个标志变量的值来决定是否需要停止线程。当线程需要停止时，设置这个标志变量为true。在线程的run()函数结束时，线程自然死亡。
   • 强制关闭线程：如果需要立即停止线程，可以使用thread->quit()或thread->wait()方法。前者会尝试停止正在运行的线程，后者会等待线程结束。

请注意，关闭线程时需要确保线程已经完成了其任务，避免资源泄露或数据不一致的问题。同时，处理多线程时需要考虑到线程同步和互斥的问题，确保线程安全地访问共享资源。

以下是一个使用Qt多线程的详细例程：

#include 
#include 
#include 
#include 

class Worker : public QThread
{
    Q_OBJECT

public:
    Worker() {}
    void run() override {
        int i = 0;
        while (!isInterruptionRequested()) {
            qDebug() << "Thread is running" << ++i;
            QThread::sleep(1); // 模拟耗时操作
        }
    }
};

class MainWindow : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    MainWindow(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
        Worker *worker = new Worker();
        connect(worker, &Worker::started, this, &MainWindow::onWorkerStarted);
        connect(worker, &Worker::finished, this, &MainWindow::onWorkerFinished);
        worker->start(); // 启动线程
    }

public slots:
    void onWorkerStarted() { qDebug() << "Worker started"; }
    void onWorkerFinished() { qDebug() << "Worker finished"; }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    MainWindow mainWindow;
    return a.exec();
}

这个例程中，我们创建了一个Worker类来继承QThread，并重写了其run()函数。在run()函数中，我们使用一个循环来模拟线程的持续运行，并每隔1秒打印一条消息。我们还定义了一个MainWindow类，其中包含一个工作线程的实例。通过连接工作线程的started和finished信号到主窗口类的槽函数，我们可以在工作线程开始和结束时执行特定的操作。最后，在主函数中，我们创建了主窗口类的实例并运行应用程序。

三、判断线程是否还在运行

在Qt中，判断线程是否仍在运行可以通过检查线程的状态来实现。Qt提供了QThread::isRunning()函数，该函数返回一个布尔值，表示线程是否正在运行。

以下是一个简单的示例代码，演示如何使用isRunning()函数来判断线程是否仍在运行：

#include 
#include 
#include 

class MyThread : public QThread {
    Q_OBJECT
public:
    MyThread(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent) {}

    void run() override {
        // 线程执行的代码
        qDebug() << "Thread started";
        // ...
        // 线程结束前的操作
        qDebug() << "Thread finished";
        exit(0); // 结束线程
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    MyThread thread;
    thread.start(); // 启动线程

    // 检查线程是否仍在运行
    while (thread.isRunning()) {
        qDebug() << "Thread is still running";
        QThread::sleep(1); // 等待一段时间，避免过度消耗CPU资源
    }
    qDebug() << "Thread has finished";

    return a.exec();
}

在上面的代码中，我们创建了一个自定义的MyThread类，它继承自QThread。在run()函数中，我们定义了线程要执行的代码。在主函数中，我们创建了MyThread的实例，并调用其start()方法来启动线程。然后，我们使用一个while循环来检查线程是否仍在运行。如果线程仍在运行，循环会继续执行并打印消息。在每次循环迭代之间，我们使用QThread::sleep(1)来等待一段时间，以避免过度消耗CPU资源。当线程结束时，isRunning()函数将返回false，循环将停止执行。最后，我们打印一条消息表示线程已经完成。

总结