百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术资源 > 正文

Qt 的4种多线程实现详解

moboyou 2025-06-05 16:50 6 浏览

为何需要多线程?

1、进行耗时操作时,可以处理用户的其他输入输出。比如,如果在UI线程里面进行耗时操作,界面会不响应用户操作。

2、提升程序性能。现在的电脑一般都是多核CPU,多线程并行处理事务,可以大大提升程序的性能。

针对第一点,为我们定位界面不响应问题指明了一个方向;针对第二点,为我们提升软件处理效率指明了一个方向。

那么,基于Qt开发的应用程序,如何实现多线程呢?

目录

1、继承QThread,重载run函数。

2、继承QObject,调用void QObject::moveToThread(QThread *targetThread)。

3、QThreadPool and QRunnabl。

4、Qt Concurrent。

5、测试代码

使用多线程之前,特别需要注意的一点是:

非UI线程不能操作UI对象(从QWidget直接或间接派生的窗口对象)

1、继承QThread,重载run函数。

这种方法比较适用于处理耗时很长的业务。示例代码如下:

 class WorkerThread : public QThread
  {
      Q_OBJECT
      void run() override {
          QString result;
          /* ... here is the expensive or blocking operation ... */
          emit resultReady(result);
      }
  signals:
      void resultReady(const QString &s);
  };
 
  void MyObject::startWorkInAThread()
  {
      WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
      connect(workerThread, &WorkerThread::resultReady, this, &MyObject::handleResults);
      connect(workerThread, &WorkerThread::finished, workerThread, &QObject::deleteLater);
      workerThread->start();
  }

需要注意以下几点:

1)run函数在新线程中执行,run函数执行结束,线程结束。

2)WorkerThread实例化的对象属于创建他的线程,而不是run函数所在线程。

3)WorkerThread没有事件循环,除非在run()函数中调用exec();

4)队列连接到WorkerThread的slot函数,slot函数在创建WorkerThread对象的线程中执行。

5)直接调用WorkerThread的方法,该方法的执行线程为调用处的线程。


2、继承QObject,调用void QObject::moveToThread(QThread *targetThread)。

这种方法适用于在一个类中处理多个耗时任务,且这个些任务不会并行执行的情况。示例代码如下:

  class Worker : public QObject
  {
      Q_OBJECT
 
  public slots:
      void doWork(const QString Pmeter) {
          QString result;
          /* ... here is the expensive or blocking operation ... */
          emit resultReady(result);
      }
  signals:
      void resultReady(const QString &result);
  };
 
  class Controller : public QObject
  {
      Q_OBJECT
      QThread workerThread;
  public:
      Controller() {
          Worker *worker = new Worker;
          worker->moveToThread(&workerThread);
          connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
          connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork);
          connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults);
          workerThread.start();
      }
      ~Controller() {
          workerThread.quit();
          workerThread.wait();
      }
  public slots:
      void handleResults(const QString &);
  signals:
      void operate(const QString &);
  };

需要注意以下几点:

1)调用moveToThread函数的对象不能设置父对象。

2)Worker类中的槽函数可以跟任意线程的任意信号建立连接,队列连接时,在新线程中执行。

3)直接调用Worker类中的函数,在调用线程内执行。

4)同时发送多个与Worker类中槽函数连接的信号,槽函数依次执行。

领Qt学习资料→「链接」

3、QThreadPool and QRunnabl。

我们都知道频繁创建和销毁线程会带来较大的性能开销,影响程序执行效率。Qt的线程池技术,给了我们一个解决这个问题的有效方法。示例代码如下:

  class HelloWorldTask : public QRunnable
  {
      void run() override
      {
          qDebug() << "Hello world from thread" << QThread::currentThread();
      }
  };
 
  HelloWorldTask *hello = new HelloWorldTask();
  // QThreadPool takes ownership and deletes 'hello' automatically
  QThreadPool::globalInstance()->start(hello);

注意:

1)默认情况下,run函数执行完,hello对象会被线程池自动删除。可以使用setAutoDelete函数设置。

2)QThreadPool::start()多次启动设置为autoDelete的QRunnable对象,可能导致崩溃。

4、Qt Concurrent。

QtConcurrent提供了高级api,使编写多线程程序时,不需要使用诸如互斥锁、读写锁、等待条件或信号量等低级线程安全类。具体用法,我们下回分解。传送门:Qt Concurrent 线程使用详解

Concurrent Run

 extern void aFunction();
 QFuture<void> future = QtConcurrent::run(aFunction); 

Concurrent Map and Map-Reduce

  QList<QImage> images = ...;
  // Each call blocks until the entire operation is finished.
  QList<QImage> future = QtConcurrent::blockingMapped(images, scaled);
  QtConcurrent::blockingMap(images, scale);
  QImage collage = QtConcurrent::blockingMappedReduced(images, scaled, addToCollage);

Concurrent Filter and Filter-Reduce

 QStringList strings = ...;
  // each call blocks until the entire operation is finished
  QStringList lowerCaseStrings = QtConcurrent::blockingFiltered(strings, allLowerCase);
  QtConcurrent::blockingFilter(strings, allLowerCase);
  QSet<QString> dictionary = QtConcurrent::blockingFilteredReduced(strings, allLowerCase, addToDictionary);

5、测试代码

main.cpp

#include "qtthreaddemo.h"
#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QDebug>
#include <QThread>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    qDebug() << "Main Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
    QtThreadDemo w;
    w.show();
    return a.exec();
}

qtthreaddemo.h

#pragma once
 
#include <QtWidgets/QWidget>
#include "ui_qtthreaddemo.h"
 
class WorkerThread1;
class WorkerThread2;
 
class QtThreadDemo : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    QtThreadDemo(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
private slots:
    void on_btnCreateThread1_clicked();
    void on_btnSlotFun_clicked();
    void on_btnCreateThread2_clicked();
    void on_btnTestOrders_clicked();
    void on_btnRunnableThread_clicked();
    void workerThreadEnd();
signals:
    void run_slot();
private:
    Ui::QtThreadDemoClass ui;
    WorkerThread1 *m_pThread1 = nullptr;
    WorkerThread2 *m_pThread2 = nullptr;
};

qtthreaddemo.cpp

#include "qtthreaddemo.h"
#include "workerthread1.h"
#include "workerthread2.h"
#include "runnablethread.h"
#include <QDebug>
#include <QThreadPool>
 
QtThreadDemo::QtThreadDemo(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    ui.setupUi(this);
}
 
void QtThreadDemo::on_btnCreateThread1_clicked()
{
    qDebug() << "btnCreateThread clicked Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
    m_pThread1 = new WorkerThread1(this);
    connect(this, SIGNAL(run_slot()), m_pThread1, SLOT(doJob()), Qt::QueuedConnection);
    connect(m_pThread1, SIGNAL(finished()), this, SLOT(workerThreadEnd()));
    m_pThread1->start();
}
 
void QtThreadDemo::on_btnSlotFun_clicked()
{
    qDebug() << "btnSlotFun clicked Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
    emit run_slot();
}
 
void QtThreadDemo::on_btnCreateThread2_clicked()
{
    qDebug() << "btnCreateThread2 clicked";
    if (m_pThread2 == nullptr)
    {
        m_pThread2 = new WorkerThread2(nullptr);
    }
    m_pThread2->doJob();
}
 
void QtThreadDemo::on_btnTestOrders_clicked()
{
    qDebug() << "btnTestOrders clicked";
    if (m_pThread2 == nullptr)
    {
        m_pThread2 = new WorkerThread2(nullptr);
    }
    m_pThread2->testOrder();
}
 
void QtThreadDemo::on_btnRunnableThread_clicked()
{
    qDebug() << "btnRunnableThread clicked";
    RunnableThread *pThread = new RunnableThread;
    QThreadPool::globalInstance()->tryStart(pThread);
    QThread::msleep(2000);
    //QThreadPool::globalInstance()->tryStart(pThread);   //会发生异常
}
 
void QtThreadDemo::workerThreadEnd()
{
    qDebug() << "Worker Thread Ended!";
}

workthread1.h

#pragma once
 
#include <QThread>
 
class WorkerThread1 : public QThread
{
    Q_OBJECT
 
public:
    WorkerThread1(QObject *parent);
    ~WorkerThread1();
    static void publicFun();
protected:
    void run();
 
private slots:
    void doJob();
};

workerthread1.cpp

#include "workerthread1.h"
#include <QDebug>
 
WorkerThread1::WorkerThread1(QObject *parent)
    : QThread(parent)
{
    qDebug() << "WorkerThread1 Object Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
}
 
WorkerThread1::~WorkerThread1()
{
}
 
void WorkerThread1::publicFun()
{
    qDebug() << "WorkerThread1::publicFun Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
}
 
void WorkerThread1::run()
{
    qDebug() << "WorkerThread1 Create Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
}
 
void WorkerThread1::doJob()
{
    qDebug() << "WorkerThread1 Slot-doJob Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
}

workerthread2.h

#pragma once
 
#include <QObject>
class QThread;
 
class WorkerThread2 : public QObject
{
    Q_OBJECT
 
public:
    WorkerThread2(QObject *parent);
    ~WorkerThread2();
    void doJob();
    void testOrder();
 
private slots:
    void onDoJob();
    void onOrder1();
    void onOrder2();
    void onOrder3();
 
signals:
    void sig_do_job();
    void sig_order1();
    void sig_order2();
    void sig_order3();
private:
    QThread *m_pThread;
};

workerthread2.cpp

#include "workerthread2.h"
#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "workerthread1.h"
 
WorkerThread2::WorkerThread2(QObject *parent)
    : QObject(parent)
{
    m_pThread = new QThread;
    moveToThread(m_pThread);
    m_pThread->start();
 
    connect(this, SIGNAL(sig_do_job()), this, SLOT(onDoJob()), Qt::QueuedConnection);
    connect(this, SIGNAL(sig_order1()), this, SLOT(onOrder1()), Qt::QueuedConnection);
    connect(this, SIGNAL(sig_order2()), this, SLOT(onOrder2()), Qt::QueuedConnection);
    connect(this, SIGNAL(sig_order3()), this, SLOT(onOrder3()), Qt::QueuedConnection);
}
 
WorkerThread2::~WorkerThread2()
{
}
 
void WorkerThread2::doJob()
{
    qDebug() << "WorkerThread2::doJob thread id:" << QThread::currentThreadId();
    emit sig_do_job();
}
 
void WorkerThread2::testOrder()
{
    emit sig_order1();
    emit sig_order2();
    emit sig_order3();
}
 
void WorkerThread2::onDoJob()
{
    qDebug() << "WorkerThread2::onDoJob thread id:" << QThread::currentThreadId();
    WorkerThread1::publicFun();
}
 
void WorkerThread2::onOrder1()
{
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder1 begin";
    QThread::msleep(1000);
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder1 end";
}
 
void WorkerThread2::onOrder2()
{
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder2 begin";
    QThread::msleep(1000);
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder2 end";
}
 
void WorkerThread2::onOrder3()
{
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder3 begin";
    QThread::msleep(1000);
    qDebug() << "WorkerThread2::onOrder3 end";
}

runnablethread.h

#pragma once
 
#include <QRunnable>
 
class RunnableThread : public QRunnable
{
public:
    RunnableThread();
    ~RunnableThread();
    void run();
};

runnablethread.cpp

#include "runnablethread.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>
 
RunnableThread::RunnableThread()
{
}
 
RunnableThread::~RunnableThread()
{
}
 
void RunnableThread::run()
{
    qDebug() << "RunnableThread::run Thread Id:" << QThread::currentThreadId();
}

运行结果:

相关推荐

深入解读-全流程分析Netty设计思路与实践

1.背景深入理解NIO多路复用,了解到内核态通过事件通知+中断检测socket事件,用户态可以使用1个线程处理所有socket请求,时间复杂度为O(1)。看上去该IO方案已经很完美了,但是当连接数越...

Java Web应用调优线程池:没你想的那么复杂

“不论你是否关注,JavaWeb应用都或多或少的使用了线程池来处理请求。线程池的实现细节可能会被忽视,但是有关于线程池的使用和调优迟早是需要了解的。本文由浅入深,介绍了Java线程池的使用,以及正确...

Java 多线程与高并发,基础概念回顾

Java多线程基础想当初上大学时,最开始的计算机入门课是用Java语言教学的,也就是说,人生的第一行"HelloWorld"程序是用Java写的。可惜到现在在组里写Web项目,Ja...

Qt 的4种多线程实现详解

为何需要多线程?1、进行耗时操作时,可以处理用户的其他输入输出。比如,如果在UI线程里面进行耗时操作,界面会不响应用户操作。2、提升程序性能。现在的电脑一般都是多核CPU,多线程并行处理事务,可以大大...

Java线程池原理与源码详细解读,再也不怕面试问线程池了

线程池“线程池”,顾名思义就是一个线程缓存,线程是稀缺资源,如果被无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,因此Java中提供线程池对线程进行统一分配、调优和监控。线程池介绍在web开发...

一分钟快速部署Django应用

在PythonWeb开发方面,Django的用户人数应该是最多的。很多开发者在完成应用开发之后,都会面临线上部署Django应用这个头疼的问题。当初我在部署“编程派”网站时,就碰到了很多障碍,折腾了...

还不懂Java线程池实现原理,看这一篇文章就够了

线程池无论是工作还是面试都是必备的技能,但是很多人对于线程池的实现原理却一知半解,并不了解线程池内部的工作原理,今天一灯就带大家一块剖析线程池底层实现原理。1.为什么要使用线程池使用线程池通常由以下...

探讨C语言系统编程中线程的原理以及实现

点击蓝字关注我们线程的概念我们今天来聊一聊线程,之前有写过一篇关于进程的文章,今天我们聊的线程,和进程差不多,我们首先要知道的一件事情是一个进程里面可以包括多个线程,不能反过来,我们之前了解到的不同...

Java线程池的正确创建方式

在阿里Java开发手册里边,关于线程池创建有一条强制规则,如下图,里边也列出了相应的弊端,但是我觉得最大的弊端还是使用Executors之后,开发人员就会忽略掉线程池内部的实现。ThreadPoolE...

Linux系统编程之进程创建

概述在Linux系统中,通过创建新的进程,我们可以实现多任务处理、并发执行和资源隔离等功能。创建进程的主要方法为:fork、vfork、clone。下面,我们将分别进行介绍。forkfork是最常用的...

linux:线程的3种实现方式(内核级,用户级和混合型)

1、线程的3种实现方式在传统的操作系统中,拥有资源和独立调度的基本单位都是进程。在引入线程的操作系统中,线程是独立调度的基本单位,进程是资源拥有的基本单位。在同一进程中,线程的切换不会引起进程切换。...

追求性能极致:Redis6.0的多线程模型

背景我们在第一篇《Redis系列1:深刻理解高性能Redis的本质》中就已经提到了,Redis的网络IO以及键值对指令读写是由单个线程来执行的,避免了不必要的contextswitch和资源竞争...

Qt快速入门(工程的创建、UI界面布局、多线程、项目)

本文档将介绍QT工程的创建、UI界面布局,并以计数器为例了解QT中多线程的用法,最终完成一个基础的QT项目。1创建QT工程文件在安装好QT之后,能够在其安装组件中找到QtCreator,点击设置项...

C++ 创建新线程的核心指南:从基础到关键要点

一、引言在C++11标准中,库的引入让开发者能够轻松实现多线程编程。本文将通过代码示例和关键要点分析,带你掌握C++创建线程的核心技术。二、创建线程的基本步骤1.引入必要头文件#include&l...

Java面试篇基础部分-Java创建线程详解

多线程的方式能够在操作系统的多核配置上更好的利用服务器的多个CPU的资源,这样的操作可以使得程序运行起来更加高效。Java中多线程机制提供了在一个进程内并发去执行多个线程,并且每个线程都并行的去执行属...