QT多線程的使用

Qt中提供了對於線程的支持，它提供了一些獨立於平台的線程類，要進行多線程方法，可以有兩種方式。

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1. 第一種方式

qt提供QThread類，在QThread類中有一個virtual函數QThread::run()。

要創建一個新的線程，我們只需定義一個MyThread類，讓其繼承QThread，然后重新實現QThread::run()。

#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H

#include <QThread>

class MyThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyThread(QObject *parent = 0);
    ~MyThread();

protected:
    //QThread的虛函數
    //線程處理函數
    //不能直接調用，通過start()間接調用
    void run();

signals:
    void isDone();  //處理完成信號

signals:

public slots:
};

#endif // MYTHREAD_H

};

然后可以在run中寫入要進行的操作，比如可以讓其等待5秒。若不是多線程，在運行時我們單擊窗口，窗口會出現無響應的狀態。

那如何通知線程結束？這就可以用qt的信號和槽機制了，我們可以在操作完成時發出一個完成信號，完成信號我們在聲明文件里已經定義了。

void MyThread::run()
{
    //很復雜的數據處理
    //需要耗時5秒
    sleep(5);

    emit isDone();  //發送完成信號
}

這樣，我們就把線程的操作寫完了。

現在，我們先來布一個簡單的ui，只用到了一個LcdNumber和一個PushButton。

在當前widget的頭文件中定義一些需要用到的操作。並加入我們定義的線程文件。

#ifndef MYWIDGET_H
#define MYWIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTimer>
#include "mythread.h"  //線程頭文件


namespace Ui {
class MyWidget;
}

class MyWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MyWidget(QWidget *parent = 0);
    ~MyWidget();

    void dealTimeout();  //定時器槽函數
    void dealDone();   //線程槽函數
    void stopThread();  //停止線程

private slots:
    void on_pushButton_clicked();

private:
    Ui::MyWidget *ui;

    QTimer *myTimer;  //聲明變量
    MyThread *thread;  //線程對象
};

#endif // MYWIDGET_H

我們用一個timer定時器來讓Lcd控件按指定時間更新數字，當我們點擊開始按鈕時，定時器啟動，自動觸發timerout信號。捕獲timerout信號，在dealTimerout()函數中寫入需要進行的操作，當捕獲到timerout時，自動使用dealTimerout槽函數。

dealTimerout()我們可以這樣寫：

void MyWidget::dealTimeout()
{
    static int i = 0;
    i++;
    //設置lcd的值
    ui->lcdNumber->display(i);
}

在widget的構造函數中，先創建一個定時器並為線程函數分配空間：

myTimer = new QTimer(this);

thread = new QThread(thread);  //分配空間

然后我們關聯信號和槽：

//只要定時器啟動，自動觸發timeout
connect(myTimer, &QTimer::timeout, this, &MyWidget::dealTimeout);

在開始按鈕的槽函數中，啟動定時器，並開啟線程，需要注意的是，我們不能直接調用run函數，要通過start()間接調用線程函數。

void MyWidget::on_pushButton_clicked()
{
    //若定時器沒有工作
    if(myTimer->isActive() == false)
    {
        myTimer->start(100);
    }

    //啟動線程，處理數據
    thread->start();
}

線程結束時我們接收到isDone信號，我們在其中關閉定時器：

void MyWidget::dealDone()
{
    qDebug() << "it is over";  //打印線程結束信息
    myTimer->stop();  //關閉定時器
}

我們選擇在退出窗口時關閉線程，退出窗口時會觸發destroyed信號，線程關閉的槽函數實現如下：

void MyWidget::stopThread()
{
    //停止線程
    thread->quit();

    //等待線程處理完手頭工作
    thread->wait();
}

最后，在widget主窗口的構造函數中加入線程的關聯信號和槽：

connect(thread, &MyThread::isDone, this, &MyWidget::dealDone);

//當按窗口右上角x時，觸發destroyed信號
connect(this, &MyWidget::destroyed, this, &MyWidget::stopThread);

現在，當我們啟動程序時，窗口如下：

當我們點擊Start按鈕時，觸發定時器，開啟線程，每100ms更新一次Lcd中的數值：

5秒后，線程停止，發出isDone信號，執行dealDone槽函數，顯示it is over並關閉計時器：

再次點擊，再次啟動定時器，繼續累加數字並設置到Lcd中，點擊x，程序退出，停止線程。

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2. 第二種方式

新建一個工程，ui如圖：

新建一個類，繼承自QObject，然后在類中設置一個線程函數。

#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H

#include <QObject>

class MyThread : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyThread(QObject *parent = 0);
    ~MyThread();

    //線程處理函數
    void MyTimeout();

    void setFlag(bool flag = true);


signals:
    void mySignal();

public slots:

private:
    bool isStop;
};

#endif // MYTHREAD_H

通過一個bool變量來控制線程結束，通過發出mySignal()信號來調用處理槽函數。

在widget中定義如下：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include "mythread.h"
#include <QThread>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();

    void dealSignal();
    void dealClose();

signals:
    void startThread();  //啟動子線程的信號

private slots:
    void on_pushButtonStart_clicked();

    void on_pushButtonStop_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;

    MyThread *myT;
    QThread *thread;
};

#endif // WIDGET_H

兩個槽函數dealSignal()和dealClose()分別關聯着mySignal()和destroyed()信號。

信號startThread()用於啟動子線程。

在widget的實現中，

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• 首先創建一個線程對象，需要注意不能指定父對象。
  myT = new MyThread;

• 創建一個Qthread子線程對象
  QThread *thread = new QThread(this);

• 把我們的自定義線程類，加入到子線程（若是myT指定了父對象，此處就會出錯。）
  my->moveToThread(thread);

• 啟動子線程，只是把線程開啟了，並沒有啟動線程處理函數
  thread.start();

• 線程的啟動，必須通過signal - slot的方式。

各種函數實現如下：

void Widget::dealSignal()
{
    static int i = 0;
    i++;
    ui->lcdNumber->display(i);
}

//Start按鈕
void Widget::on_pushButtonStart_clicked()
{
    if(thread->isRunning() == true)
    {
        return;
    }

    //啟動線程，但是沒有啟動線程處理函數
    thread->start();
    myT->setFlag(false);

    //不能直接調用線程處理函數，直接調用導致線程處理函數和主線程在同一個線程
    //myT->MyTimeout();

    //只能通過 signal - slot方式
    emit startThread();
}

//Stop按鈕
void Widget::on_pushButtonStop_clicked()
{
    if(thread->isRunning() == false)
    {
        return;
    }

    myT->setFlag(true);
    thread->quit();
    thread->wait();
}

void Widget::dealClose()
{
    on_pushButtonStop_clicked();
    delete myT;
}

dealSignal中，使Lcd數字遞增。

當按下Start按鈕，啟動線程，設置線程標志為flase,通過發出startThread()信號來調用真正的線程函數MyThread::MyTimeout。

當按下Stop按鈕時，設置線程標志為true，關閉線程。

由於未給myT指定父對象，所以需要我們手動來釋放內存，當點擊x時，關閉線程，delete釋放。

運行如圖：