QThread与QWidget使用
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原文链接：http://hi.baidu.com/cyclone/blog/item/65f3f603294f2e783812bb51.html
注意：请优先考虑Qt 线程基础(QThread、QtConcurrent等)
dbzhang800 2011.06.18
本文主要内容：
在任务一中，用 四 种方式实现：点击界面按钮，开线程运行一段程序，结果显示在一个Label上。
1. 用不正确的方式得到看似正确的结果
2. 用Qt Manual 和 例子中使用的方法
3. 用一种好用但被Qt开发人员批判的方法
4. 用一种被开发人员强烈推荐，但Qt Manual和例子中只字未提的方法
-
为了简单起见，本文只讲如何做及其结果是什么，而不讲其原因是什么（估计大家对原因也不会感兴趣，详见： QThread 使用探讨 和 QThread使用方法）。
- 本文只考虑两个线程（即主线程和一个次线程）的情况。
QWidget
- QWidget及其派生类均 不能在次线程中使用或创建
Manual 中的原话：
- The GUI classes, notably QWidget and all its subclasses, are not reentrant. They can only be used from the main thread.
- 因为不允许，所以尝试这么做的，几乎很快都能回头。毕竟signals和slots用起来确实蛮方便
- 但是，回头后，就理解和用对 QThread 了么？
QThread
概念一：QThread 对象本身所依附的线程 和它管理的线程不是同一个线程。
- 前者是主线程
- 后者是次线程
概念二：你在QThread派生类中定义的槽是在主线程而不是在次线程中执行的。
- run 函数是线程的入口点，run内的代码才是在次线程中运行的代码
概念三：除了Manual和Qt例子中给出的用法外，QThread有一种更容易且被推荐的使用方法：
- QThread 应该被看做是操作系统线程的接口或控制点，而不应该包含需要在新线程中运行的代码
- 需要运行的代码应该放到一个QObject的子类中，然后将该子类的对象moveToThread到新线程中。
关于本文的例子
- 为了代码简单，所有例子都是单一的源文件，保存为 main.cpp
-
你从代码中包含的 #include“main.moc”应该能看出
-
-
为了省几行代码，头文件都是直接包含 QtCore 和 QtGui。
- 为了清楚告诉大家槽函数分别是在那个线程运行的，调用了几处 currentThreadId 函数
-
main 函数中输出主线程IDqDebug()<<"main: "<<QThread::currentThreadId();
-
run 函数中输出次线程IDqDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();
-
槽函数中输出其在哪个线程中执行qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();
-
-
因为用了qDebug，所以你的pro文件内最好加上 CONFIG+=console
- 同样为了省代码，例子中未考虑线程如何正常结束的问题。
任务一
点击界面按钮，开线程运行一段程序，结果显示在一个Label上。
- 定义一个Widget，上面放置 QPushButton 和 QLabel
- 定义一个Thread，执行我们的代码，然后通知 Widget
第一次尝试
很容易想到方法，代码可以工作，结果正确。但 ... 未必和你想得一样
- Thread 中定义一个slot1函数，接受数据，计算其立方，然后将结果通过信号发出
- Widget 中按钮每点击一次，发出的数据加1，用label接受Thread的信号
#include <QtCore>
#include <QtGui>
class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT
public:
Thread(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
signals:
void sig1(const QString& t);
protected:
void run()
{
qDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();
exec();
}
};
class Widget:public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
Widget():m_label(new QLabel), m_button(new QPushButton("Button")), m_thread(new Thread)
{
QVBoxLayout * vbox = new QVBoxLayout(this);
vbox->addWidget(m_label);
vbox->addWidget(m_button);
setLayout(vbox);
connect(m_button,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(onButtonClicked()));
connect(this,SIGNAL(clicked(int)),m_thread,SLOT(slot1(int)));
connect(m_thread,SIGNAL(sig1(QString)),m_label,SLOT(setText(QString)));
m_thread->start();
}
signals:
void clicked(int v);
private slots:
void onButtonClicked()
{
static int v = 0;
emit clicked(v);
v++;
}
private:
QLabel * m_label;
QPushButton * m_button;
Thread * m_thread;
};
#include "main.moc"
int main(int argc, char** argv)
{
QApplication app(argc, argv);
qDebug()<<"main: "<<QThread::currentThreadId();
Widget w;
w.show();
return app.exec();
}
一切工作正常，但看看控制台输出呢？
main: 3055777552 thread: 3024481136 slots1: 3055777552 slots1: 3055777552 slots1: 3055777552 ...
这儿明确告诉你，slot1 是在主线程中执行的。
尝试二
我们试试 Qt Manual和 Qt 例子中采用的解决方案。
槽函数不是在主线程运行么，而run函数不是次线程么？那么我们就：
- 在槽函数中做个标记
- 在run函数中根据标记进行运行
这样以来，尽管槽函数在仍在主线程，但费时的计算代码都在次线程了。
对Thread的类的改造如下(程序其他部分和 尝试一 完全一样)：
class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT public:
Thread(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<currentThreadId();
m_mutex.lock();
m_vals.enqueue(v);
m_mutex.unlock();
}
signals:
void sig1(const QString& t);
protected:
void run()
{
qDebug()<<"thread: "<<currentThreadId();
while(1) {
m_mutex.lock();
if (!m_vals.isEmpty()){
int v = m_vals.dequeue();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
m_mutex.unlock();
}
}
private:
QQueue<int> m_vals;
QMutex m_mutex;
};
注意哦，因为 slot 函数在主线程中，而run函数在次线程中，所以二者需要 QMutex 实现对变量的安全访问。如果你认真看过Qt自带的例子，会发现它始终强调 QMutex 的使用。
尝试三
尝试二是"正统"的做法，但如过你用Google搜索过。那么你可能不会选择尝试二，而是会使用下面的方法（其他部分和尝试一 完全一样）
class Thread:public QThread
{
Q_OBJECT public:
Thread(){ moveToThread(this); }
...
这样以来，slot函数确实是在次线程工作的，看看控制台输出
main: 3056785168 thread: 3024444272 slots1: 3024444272 slots1: 3024444272 ...
很有意思？不是么，一条 moveToThread(this)，移动到自己。然后问题解决了。
- 因为前面说了，QThread 所依附线程 和 它管理的线程不是同一个。
- 这样，其实将自己所依附的线程改为自己所管理的线程了。
o(∩∩)o...哈哈，不要太高兴哦，这个方法看起来比较舒服，但是它是被官方人员强烈批判的用法
尝试四
终于到我想写的代码了，这是Qt线程的开发者建议的使用方式，但很可惜。直到目前(Qt4.7.0)，手册和例子中对此都只字为提。
- 我们不子类话QThread了，我们只需要子类话一个QObject，然后将其move到QThread就行了，看代码：
- 不用子类化QThrad了，我们只需要子类话一个 QObject，需要在次线程中工作的代码，直接放到它的槽中
class Worker:public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Worker(){}
public slots:
void slot1(int v)
{
qDebug()<<"slots1: "<<QThread::currentThreadId();
emit sig1(QString::number(v*v*v));
}
signals:
void sig1(const QString& t);
};
- 因为没有Thread类了，只有Worker类，Widget代码需做点改动
class Widget:public QWidget
{
Q_OBJECT public:
Widget():m_label(new QLabel), m_button(new QPushButton("Button")), m_worker(new Worker)
{
QVBoxLayout * vbox = new QVBoxLayout(this);
vbox->addWidget(m_label);
vbox->addWidget(m_button);
setLayout(vbox);
QThread * thread = new QThread(this);
m_worker->moveToThread(thread);
connect(m_button,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(onButtonClicked()));
connect(this,SIGNAL(clicked(int)),m_worker,SLOT(slot1(int)));
connect(m_worker,SIGNAL(sig1(QString)),m_label,SLOT(setText(QString)));
thread->start();
}
signals:
void clicked(int v);
private slots:
void onButtonClicked()
{
static int v = 0;
emit clicked(v);
v++;
}
private:
QLabel * m_label;
QPushButton * m_button;
Worker * m_worker;
};
main 函数还是和尝试一完全一样
控制台输出结果如下
main: 3056961296 slots1: 3024616304 slots1: 3024616304 ....
一共两个线程，且二者id不同，说明slot在次线程中
恩。这篇文字似乎又不短了，看来任务二要另起一篇了。
- -- dbzhang800 于 20101023