Qt多线程-QThread

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本文标题：Qt多线程-QThread 本文地址：http://techieliang.com/2017/12/592/

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1. 介绍

QThread是Qt提供的线程类，每一个QThread均可管理一个线程。

其具有两种使用方式：1、继承为QThread的子类；2、继承为QObject的子类，并使用QObject::moveToThread将此对象移到线程中运行

QThread提供了如下基本函数：

线程启动：start()运行一次

线程终止：terminate 终止线程，强制终止线程但会依据操作系统的调度策略，可能不是立即终止，最好用wait等待
quit退出线程，也可以调用exit，效果相同，会正常终止线程。

线程状态查询：isRunning是否正在运行,isFinished是否运行完成

线程状态信号：started线程启动时发出，finished线程结束时发出

其他：wait阻塞方式等待线程结束，调用此函数会将调用指令所在函数阻塞

建议对finished信号建立对应槽，实现线程结束后操作，而不是使用wait等待

更多详细说明见官方文档

1.1. 线程优先级

start函数有一个参数是线程优先级，此处使用的默认参数，若未设置也可以调用setPriority函数设置优先级，优先级分为以下几类：

Constant	Value	Description
`QThread::IdlePriority`	`0`	scheduled only when no other threads are running.
`QThread::LowestPriority`	`1`	scheduled less often than LowPriority.
`QThread::LowPriority`	`2`	scheduled less often than NormalPriority.
`QThread::NormalPriority`	`3`	the default priority of the operating system.
`QThread::HighPriority`	`4`	scheduled more often than NormalPriority.
`QThread::HighestPriority`	`5`	scheduled more often than HighPriority.
`QThread::TimeCriticalPriority`	`6`	scheduled as often as possible.
`QThread::InheritPriority`	`7`	use the same priority as the creating thread. This is the default.

1.2. 线程休眠

sleep秒休眠、msleep毫秒休眠、usleep微秒休眠

2. 基本使用

2.1. 建立QThread子类法

//mythread.h
#pragma once
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyThread : public QThread {
Q_OBJECT
protected:
void run() {
while(1) {
num++;
qDebug()<<num<<"thread start:"<<QThread::currentThreadId();
msleep(500);
qDebug()<<num<<"thread end:"<<QThread::currentThreadId();
}
}
private:
int num = 0;
};
//main.cpp
#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "mythread.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"Main:"<<QThread::currentThreadId();
MyThread m;
m.start();
QThread::sleep(5);
m.terminate();
m.wait();
return 0;
}

上述代码测试了线程启动、强制停止以及currentthreadid获取当前线程id。

还可以使用currentthread获取当前线程指针函数

2.2. moveToThread方法

#pragma once
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyThread : public QObject {
Q_OBJECT
public slots://注意要用槽函数
void start() {
qDebug()<<"thread end:"<<QThread::currentThreadId();
}
};
#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "mythread.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"Main:"<<QThread::currentThreadId();
QThread thread;
MyThread m;
m.moveToThread(&thread);
QObject::connect(&thread,SIGNAL(started()),&m,SLOT(start()));
thread.start();
return 0;
}

3. 线程同步

3.1. QMutex互斥量

帮助文档

通过lock,unlock实现加锁、解锁

使用tryLock尝试加锁，会返回加锁成功与否，同时可设置超时时间。

注意在lock以后，任意return前必须进行unlock，否则会造成死锁

3.2. QMutexLocker

建立一个QMutex，通过QMutexLocker locker(&mutex);可以实现对mutex的自动处理，后续不需要自行进行lock和unlock，避免多个return情况下出现遗忘。

帮助文档范例：

只是用QMutex的代码：

int complexFunction(int flag) {
mutex.lock();
int retVal = 0;
switch (flag) {
case 0:
case 1:
retVal = moreComplexFunction(flag);
break;
case 2: {
int status = anotherFunction();
if (status < 0) {
mutex.unlock();
return -2;
}
retVal = status + flag;
}
break;
default:
if (flag > 10) {
mutex.unlock();
return -1;
}
break;
}
mutex.unlock();
return retVal;
}

使用QMutexLocker 代码

int complexFunction(int flag) {
QMutexLocker locker(&mutex);
int retVal = 0;
switch (flag) {
case 0:
case 1:
return moreComplexFunction(flag);
case 2: {
int status = anotherFunction();
if (status < 0)
return -2;
retVal = status + flag;
}
break;
default:
if (flag > 10)
return -1;
break;
}
return retVal;
}

3.3. QReadWriteLock

使用QMutex无论对变量进行何种操作（读写）均会锁定变量，而实际上对于读取变量值并不需要等待，可以多个线程同时读取，此时使用QReadWriteLock可以实现多线程读，单线程写的操作。帮助文档

范例：

QReadWriteLock lock;
void ReaderThread::run() {
...
lock.lockForRead();
read_file();
lock.unlock();
...
}
void WriterThread::run() {
...
lock.lockForWrite();
write_file();
lock.unlock();
...
}

3.4. QReadLocker和QWriteLocker

对于QReadWriteLock，qt也提供了类似于QMutexLocker的类，提供了对QReadWriteLock对象的托管，具体请见官方文档：

QReadLocker???QWriteLocker

3.5. QSemaphore

Qt提供的信号量，相比于互斥量只能锁定一次，信号量可以获取多次，它可以用来保护一定数量的同种资源，可用于对缓冲区的管理。

QSemaphore sem(5); // sem.available() == 5
sem.acquire(3); // sem.available() == 2
sem.acquire(2); // sem.available() == 0
sem.release(5); // sem.available() == 5
sem.release(5); // sem.available() == 10
sem.tryAcquire(1); // sem.available() == 9, returns true
sem.tryAcquire(250); // sem.available() == 9, returns false

4. 其他

4.1. 线程结束后自动销毁的方法

connect(&thread, SIGNAL(finished()), &thread, SLOT(deleteLater()));

直接将线程结束的信号与deleteLater槽连接即可，deleteLater是QObject的槽函数