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 29 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

python新手学习常见数据类型——数字

Python支持三种不同的数值类型:整型(int)、浮点型(float)、复数(complex)创建数字:a=1b=2.7c=8+4j删除数字:a=1b=2.7c=8+4...

只用一个套路公式,给 Excel 中一列人员设置随机出场顺序

很多同学会觉得Excel单个案例讲解有些碎片化,初学者未必能完全理解和掌握。不少同学都希望有一套完整的图文教学,从最基础的概念开始,一步步由简入繁、从入门到精通,系统化地讲解Excel的各个知...

Excel神技 TIME函数:3秒搞定时间拼接!职场人必学的效率秘籍

你是否经常需要在Excel中手动输入时间,或者从不同单元格拼接时、分、秒?今天我要揭秘一个超实用的Excel函数——TIME函数,它能让你3秒内生成标准时间格式,彻底告别繁琐操作!一、TIME函数基础...

销售算错数被批?97 Excel 数字函数救场,3 步搞定复杂计算

销售部小张被老板当着全部门骂。上季度销售额汇总,他把38652.78算成36852.78,差了1800块。财务对账时发现,整个部门的提成表都得重算。"连个数都算不对,还做什么销售?&...

如何使用Minitab 1分钟生成所需要的SPC数据

打开Minitab,“计算”-“随机数据”-“正太”,因为不好截图,使用的是拍照记录的方式.再要生产的行数中,填写125,可以按照要求,有些客户要求的是100个数据,就可以填写100...

验证码,除了 12306,我还没有服过谁

为了防止暴力注册或爬虫爬取等机器请求,需要验证操作者是人还是机器,便有了验证码这个设计。本文作者主要介绍了如何使用Axure来设计一个动态的图形验证码,一起来学习一下吧。在软件设计中,为了防止暴力...

零基础也能学会的9个Excel函数,小白进阶必备

今天给大家分享一些常用的函数公式,可以有效地解决Excel中办公所需,0基础也可以轻松学会。建议收藏,在需要的时候可以直接套用函数。1、计算排名根据总和,计算学生成绩排名。函数公式=RANK(E2,$...

[office] excel表格数值如何设置_excel表格怎样设置数值

excel表格数值如何设置  因为电子表格应用程序是用来处理数值数据的,所以数值格式可能是工作表中最关键的部分,格式化数值数据的方式由用户决定,但在每个工作簿的工作表之间应使用一致的处理数字的方法。...

Excel最常用的5个函数!会用最后一个才是高手

是不是在处理Excel数据时,面对繁琐的操作烦恼不已?手动操作不仅耗时费力,还容易出错。别担心,表姐这就为你揭秘Excel中几个超实用的函数,让数据处理变得轻松高效!表姐整理了552页《Office从...

新手必会的53个Excel函数_惊呆小伙伴的全套excel函数技能

(新手入门+进阶+新函数)一、新手入门级(24个)1、Sum函数:求和=Sum(区域)2、Average函数:求平均值=Average(区域)3、Count函数:数字个数=Count(区域)4、Cou...

打工人私藏的4个Excel函数秘籍,效率提升3.7%

小伙伴们好啊,今天咱们分享几个常用函数公式的典型应用。合并内容如下图,希望将B列的姓名,按照不同部门合并到一个单元格里。=TEXTJOIN(",",1,IF(A$2:A$15=D2,B...

Excel偷偷更新的8个函数!原来高手都在用这些隐藏技能

领导突然要销售数据,你手忙脚乱筛选到眼花...同事3分钟搞定的报表,你折腾半小时还在填充公式...明明用了VLOOKUP,却总显示#N/A错误...别慌!今天教你的8个动态数组函数,就像给Excel装...

Excel表格随机函数怎么用?讲解三种随机函数在不同场景的应用

excel随机函数,其特点是能够生成一组随机数字,根据不同需求,还能批量生成小数位和整数,及指定行数和列数,或指定区间范围内的数字。这里根据需求,作者设置了三个问题,第1个是随机生成0至1之间的数字...

单纯随机抽样该如何进行?_单纯随机抽样的适用范围及注意事项

在数据分析中,抽样是指从全部数据中选择部分数据进行分析,以发掘更大规模数据集中的有用信息。在收集数据过程中,绝大多数情况下,并不采取普查的方式获取总体中所有样本的数据信息,而是以各类抽样方法抽取其中若...

随机函数在Excel中的应用_随机函数在excel中的应用实例

【分享成果,随喜正能量】职场,如果你没有价值,那么你随时可能被取代;如果你的价值不如别人,那么社会也不会惯你,你将被无情地淘汰掉。不管什么时候,你一定要学会构建自己的价值。每个人都应该思考这个问题:我...