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编程问答

Qt多线程学习：创建多线程

發(fā)布時(shí)間：2025/3/21 编程问答 19 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Qt多线程学习：创建多线程小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

【為什么要用多線(xiàn)程？】

傳統(tǒng)的圖形用戶(hù)界面應(yīng)用程序都只有一個(gè)執(zhí)行線(xiàn)程，并且一次只執(zhí)行一個(gè)操作。如果用戶(hù)從用戶(hù)界面中調(diào)用一個(gè)比較耗時(shí)的操作，當(dāng)該操作正在執(zhí)行時(shí)，用戶(hù)界面通常會(huì)凍結(jié)而不再響應(yīng)。這個(gè)問(wèn)題可以用事件處理和多線(xiàn)程來(lái)解決。

【Linux有線(xiàn)程的概念嗎？】

傳統(tǒng)的UNIX系統(tǒng)也支持線(xiàn)程的概念，但一個(gè)進(jìn)程里只允許有一個(gè)線(xiàn)程，這樣多線(xiàn)程就是多進(jìn)程。Linux下的Posix線(xiàn)程（pthreads）是一種輕量級(jí)的進(jìn)程的移植性實(shí)現(xiàn)，線(xiàn)程的調(diào)度由內(nèi)核完成，每個(gè)線(xiàn)程都有自己的編號(hào)。如果使用線(xiàn)程，總體消耗的系統(tǒng)資源較少，線(xiàn)程間通信也比較容易，在工程中推薦使用線(xiàn)程。

【使用多線(xiàn)程有什么好處？】

提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。這對(duì)于開(kāi)發(fā)圖形界面程序尤其重要，當(dāng)一個(gè)操作耗時(shí)很長(zhǎng)時(shí)（比如大批量I/O或大量矩陣變換等CPU密集操作），整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)等待這個(gè)操作，程序就不能響應(yīng)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、菜單等操作，而使用多線(xiàn)程技術(shù)可將耗時(shí)長(zhǎng)的操作置于一個(gè)新的線(xiàn)程，從而避免上述問(wèn)題。

使多CPU系統(tǒng)更加有效。當(dāng)線(xiàn)程數(shù)不大于CPU數(shù)目時(shí)，操作系統(tǒng)可以調(diào)度不同的線(xiàn)程運(yùn)行于不同的CPU上。

改善程序結(jié)構(gòu)。一個(gè)既長(zhǎng)又復(fù)雜的進(jìn)程可以考慮分為多個(gè)線(xiàn)程，成為獨(dú)立或半獨(dú)立的運(yùn)行部分，這樣有利于程序的理解和維護(hù)。

【Qt中創(chuàng)建線(xiàn)程的方法】

只需要子類(lèi)化QThread并重新實(shí)現(xiàn)它的run()函數(shù)就可以了。run()是個(gè)純虛函數(shù)，是線(xiàn)程執(zhí)行的入口，在run()里出現(xiàn)的代碼將會(huì)在另外線(xiàn)程中被執(zhí)行。run()函數(shù)是通過(guò)start()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用的。?

【實(shí)例】

下面一個(gè)例子給出了在應(yīng)用程序中除了主線(xiàn)程外，還提供了線(xiàn)程A和B。如果單擊窗口中的按鈕“Start A”，Qt的控制臺(tái)就會(huì)連續(xù)輸出字母“A”，此時(shí)按鈕“Start A”被刷新為“Stop A”。再單擊按鈕“Start B”，控制臺(tái)會(huì)交替輸出字母“A”和“B”。如果再單擊按鈕“Stop A”，則控制臺(tái)只輸出字母“B”。

thread.h代碼

1 #ifndef THREAD_H 2 #define THREAD_H 3 4 #include <QThread> 5 #include <iostream> 6 7 class Thread : public QThread 8 { 9 Q_OBJECT 10 public: 11 Thread(); 12 void setMessage(QString message); 13 void stop(); 14 15 protected: 16 void run(); 17 void printMessage(); 18 19 private: 20 QString messageStr; 21 volatile bool stopped; 22 }; 23 24 #endif // THREAD_H

注：

stopped被聲明為易失性變量（volatile variable，斷電或中斷時(shí)數(shù)據(jù)丟失而不可再恢復(fù)的變量類(lèi)型），這是因?yàn)椴煌木€(xiàn)程都需要訪(fǎng)問(wèn)它，并且我們也希望確保它能在任何需要的時(shí)候都保持最新讀取的數(shù)值。如果省略關(guān)鍵字volatile，則編譯器就會(huì)對(duì)這個(gè)變量的訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行優(yōu)化，可能導(dǎo)致不正確的結(jié)果。

thread.cpp代碼

1 #include "thread.h" 2 #include <QDebug> 3 4 Thread::Thread() 5 { 6 stopped = false; 7 } 8 9 void Thread::run() 10 { 11 while(!stopped) 12 { 13 printMessage(); 14 } 15 stopped = false; 16 } 17 18 void Thread::stop() 19 { 20 stopped = true; 21 } 22 23 void Thread::setMessage(QString message) 24 { 25 messageStr = message; 26 } 27 28 void Thread::printMessage() 29 { 30 qDebug()<<messageStr; 31 sleep(1); 32 }

注：

QTread提供了一個(gè)terminate()函數(shù)，該函數(shù)可以再一個(gè)線(xiàn)程還在運(yùn)行的時(shí)候就終止它的執(zhí)行，但不推薦用terminate()，因?yàn)閠erminate()不會(huì)立刻終止這個(gè)線(xiàn)程，該線(xiàn)程何時(shí)終止取決于操作系統(tǒng)的調(diào)度策略，也就是說(shuō)，它可以隨時(shí)停止線(xiàn)程執(zhí)行而不給這個(gè)線(xiàn)程自我清空的機(jī)會(huì)。更安全的方法是用stopped變量和stop()函數(shù)，如例子所示。
調(diào)用setMessage()讓第一個(gè)線(xiàn)程每隔1秒打印字母“A”，而讓第二個(gè)線(xiàn)程每隔1秒打印字母“B”。
線(xiàn)程會(huì)因?yàn)檎{(diào)用printf()而持有一個(gè)控制I/O的鎖，多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)調(diào)用printf()在某些情況下回造成控制臺(tái)輸出阻塞，而用qDebug()作為控制臺(tái)輸出一般不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。

threaddialog.h代碼

1 #ifndef THREADDIALOG_H 2 #define THREADDIALOG_H 3 4 #include <QPushButton> 5 #include <QDialog> 6 #include <QCloseEvent> 7 #include "thread.h" 8 9 class ThreadDialog : public QDialog 10 { 11 Q_OBJECT 12 13 public: 14 ThreadDialog(QWidget *parent=0); 15 16 protected: 17 void closeEvent(QCloseEvent *event); 18 19 private slots: 20 void startOrStopThreadA(); 21 void startOrStopThreadB(); 22 void close(); 23 24 private: 25 Thread threadA; 26 Thread threadB; 27 QPushButton *threadAButton; 28 QPushButton *threadBButton; 29 QPushButton *quitButton; 30 }; 31 32 #endif // THREADDIALOG_H

threaddialog.cpp代碼

1 #include "threaddialog.h" 2 3 ThreadDialog::ThreadDialog(QWidget *parent) : QDialog(parent) 4 { 5 threadA.setMessage("A"); 6 threadB.setMessage("B"); 7 8 threadAButton = new QPushButton(tr("Start A"), this); 9 threadAButton->setGeometry(10, 30, 80, 30); 10 threadBButton = new QPushButton(tr("Start B"),this); 11 threadBButton->setGeometry(110, 30, 80, 30); 12 quitButton = new QPushButton(tr("Quit"), this); 13 quitButton->setGeometry(210, 30, 80, 30); 14 quitButton->setDefault(true); 15 16 connect(threadAButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(startOrStopThreadA())); 17 connect(threadBButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(startOrStopThreadB())); 18 connect(quitButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close())); 19 } 20 21 void ThreadDialog::startOrStopThreadA() 22 { 23 if(threadA.isRunning()) 24 { 25 threadAButton->setText(tr("Stop A")); 26 threadA.stop(); 27 threadAButton->setText(tr("Start A")); 28 } 29 else 30 { 31 threadAButton->setText(tr("Start A")); 32 threadA.start(); 33 threadAButton->setText(tr("Stop A")); 34 } 35 } 36 37 void ThreadDialog::startOrStopThreadB() 38 { 39 if(threadB.isRunning()) 40 { 41 threadBButton->setText(tr("Stop B")); 42 threadB.stop(); 43 threadBButton->setText(tr("Strat B")); 44 } 45 else 46 { 47 threadBButton->setText(tr("Start B")); 48 threadB.start(); 49 threadBButton->setText(tr("Stop B")); 50 } 51 } 52 53 void ThreadDialog::closeEvent(QCloseEvent *event) 54 { 55 threadA.stop(); 56 threadB.stop(); 57 threadA.wait(); 58 threadB.wait(); 59 event->accept(); 60 } 61 62 void ThreadDialog::close() 63 { 64 exit(0); 65 }

注：

startOrStopA的邏輯是：當(dāng)單擊A的按鈕時(shí)，如果系統(tǒng)判斷到有線(xiàn)程A在運(yùn)行中，就把A的按鈕刷新為“Stop A”，表示可以進(jìn)行stop A的動(dòng)作，并停止線(xiàn)程A的運(yùn)行，再將A的按鈕刷新為“Start A”。否則，如果線(xiàn)程A沒(méi)有運(yùn)行，就把按鈕刷新為表示可以運(yùn)行的“Start A”，啟動(dòng)線(xiàn)程A，然后將A按鈕刷新為“Stop A”。
當(dāng)不用Qt設(shè)計(jì)器時(shí)，new一個(gè)button出來(lái)，需要指定一個(gè)父類(lèi)，比如this，否則運(yùn)行程序，窗口里沒(méi)有按鈕。
new了多個(gè)按鈕或控件，需要用setGeometry來(lái)確定它們的大小和位置，否則前面的被后面的覆蓋，最終看到的是最后一個(gè)按鈕。setGeometry的前2個(gè)參數(shù)是相對(duì)于窗口的坐標(biāo)位置，后兩個(gè)參數(shù)是按鈕的長(zhǎng)寬。
單擊Quit或關(guān)閉窗口，就停止所有正在運(yùn)行的線(xiàn)程，并且在調(diào)用函數(shù)QCloseEvent::accept()之前等待它們完全結(jié)束，這樣就可以確保應(yīng)用程序是以一種原始清空的狀態(tài)退出的。
如果沒(méi)有62~65行的重新定義close函數(shù)，使進(jìn)程完全退出。否則點(diǎn)擊Quit按鈕或叉號(hào)退出窗口后，進(jìn)程依然駐留在系統(tǒng)里。

main.cpp代碼

1 #include "threaddialog.h" 2 #include <QApplication> 3 4 int main(int argc, char *argv[]) 5 { 6 QApplication app(argc, argv); 7 ThreadDialog *threaddialog = new ThreadDialog; 8 //threaddialog->exec(); //threaddialog->exec(); threaddialog->show();//否則關(guān)閉界面后線(xiàn)程不能正常退出 9 return app.exec();10 }

注：

在GUI程序中，主線(xiàn)程也被稱(chēng)為GUI線(xiàn)程，因?yàn)樗俏ㄒ灰粋€(gè)允許執(zhí)行GUI相關(guān)操作的線(xiàn)程。必須在創(chuàng)建一個(gè)QThread之前創(chuàng)建QApplication對(duì)象。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Qt多线程学习：创建多线程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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