解析Qt中QThread使用方法(1)

2011-06-14 10:18 佚名 互聯(lián)網(wǎng) 我要評論(0) 字號：T | T

本文講述的是在Qt中QThread使用方法,，QThread似乎是很難的一個東西，特別是信號和槽,，有非常多的人(盡管使用者本人往往不知道)在用不恰當(dāng)(甚至錯誤)的方式在使用 QThread,，隨便用google一搜，就能搜出大量結(jié)果出來,。無怪乎Qt的開發(fā)人員 Bradley T. Hughes 聲嘶力竭地喊you are-doing-it-wrong

和眾多用戶一樣,，初次看到這個時，感到 Bradley T. Hughes有 些莫名奇妙,，小題大作,。盡管不舒服，當(dāng)時還是整理過一篇博客QThread 的使用方法

時間過去3個月,，盡管依然沒怎么用thread,；但今天csdn論壇中有人問到這個問題，想想還是盡我所能整理一下吧,。提升自己，方便他人,，何樂而不為呢?

QThread東西還是比較多的,，而且我對底層對象了解有限,，僅就一點進行展開(或許是大家最關(guān)心的一點)：QThread中的slots在那個線程中執(zhí)行？

QThread::run

run 函數(shù)是做什么用的,？Manual中說的清楚：

run 對于線程的作用相當(dāng)于main函數(shù)對于應(yīng)用程序,。它是線程的入口，run的開始和結(jié)束意味著線程的開始和結(jié)束,。 原文如下:

The run() implementation is for a thread what the main()   
entry point is for the application. All code executed in a call stack that starts in the run()   
function is executed by the new thread, and the thread finishes when the function returns.  

這么短的文字一眼就看完了,，可是，這是什么意思呢,？又能說明什么問題呢,？看段簡單代碼：

class Thread:public QThread {       
Q_OBJECT public:       
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent){}   
public slots:       
void slot() { ... } signals:       
void sig(); protected:       
void run() { ...} };    
int main(int argc, char** argv) { ...     Thread thread; ... } 

對照前面的定理，run函數(shù)中的代碼時確定無疑要在次線程中運行的,，那么其他的呢,？比如 slot 是在次線程還是主線程中運行？

QObject::connect

涉及信號槽,，我們就躲不過 connect 函數(shù),，只是這個函數(shù)大家太熟悉。我不好意思再用一堆廢話來描述它,，但不說又不行,，那么折中一下，只看它的最后一個參數(shù)吧(為了簡單起見,，只看它最常用的3個值):

1,、自動連接(Auto Connection)

這是默認(rèn)設(shè)置

如果發(fā)送者和接收者處于同一線程，則等同于直接連接

如果發(fā)送者和接受者位于不同線程,，則等同于隊列連接

也就是這說,，只存在下面兩種情況

2、直接連接(Direct Connection)

當(dāng)信號發(fā)射時,，槽函數(shù)將直接被調(diào)用,。

無論槽函數(shù)所屬對象在哪個線程，槽函數(shù)都在發(fā)射者所在線程執(zhí)行,。

3,、隊列連接(Queued Connection)

當(dāng)控制權(quán)回到接受者所在線程的事件循環(huán)式，槽函數(shù)被調(diào)用,。

槽函數(shù)在接收者所在線程執(zhí)行,。

同前面一樣，這些文字大家都能看懂,。但含義呢,？

不妨繼續(xù)拿前面的例子來看，slot 函數(shù)是在主線程還是次線程中執(zhí)行呢,？

定理二強調(diào)兩個概念：發(fā)送者所在線程 和 接收者所在線程,。而 slot 函數(shù)屬于我們在main中創(chuàng)建的對象 thread,，即thread屬于主線程

隊列連接告訴我們：槽函數(shù)在接受者所在線程執(zhí)行。即 slot 將在主線程執(zhí)行

直接連接告訴我們：槽函數(shù)在發(fā)送者所在線程執(zhí)行,。發(fā)送者在那個線程呢,？？不定,！

自動連接告訴我們：二者不在同一線程時,，等同于隊列連接。即 slot 在主線程執(zhí)行

要徹底理解這幾句話,，你可能需要看Qt meta-object系統(tǒng)和Qt event系統(tǒng)）

如果上兩節(jié)看不懂,，就記住下面的話吧（自己總結(jié)的，用詞上估計會不太準(zhǔn)確）,。

QThread 是用來管理線程的,，它所處的線程和它管理的線程并不是同一個東西

QThread 所處的線程，就是執(zhí)行 QThread t(0) 或 QThread * t=new QThread(0) 的線程,。也就是咱們這兒的主線程

QThread 管理的線程,，就是 run 啟動的線程。也就是次線程

因為QThread的對象在主線程中,，所以他的slot函數(shù)會在主線程中執(zhí)行,，而不是次線程。除非：QThread 對象在次線程中

slot 和信號是直接連接,，且信號所屬對象在次線程中

但上兩種解決方法都不好,，因為QThread不是這么用的(Bradley T. Hughes)

好了，不在添加更多文字了,，看代碼,，估計咱們都會輕松點

主線程(信號)QThread(槽)

這是Qt Manual 和 例子中普遍采用的方法。 但由于manual沒說槽函數(shù)是在主線程執(zhí)行的,，所以不少人都認(rèn)為它應(yīng)該是在次線程執(zhí)行了,。

定義一個 Dummy 類，用來發(fā)信號

定義一個 Thread 類,，用來接收信號

重載 run 函數(shù),，目的是打印 threadid

/*!  
* \file main.cpp  
*  
* Copyright (C) 2010, dbzhang800  
* All rights reserved.  
*  
*/  
#include <QtCore/QCoreApplication>   
#include <QtCore/QObject>   
#include <QtCore/QThread>   
#include <QtCore/QDebug>  class Dummy:public QObject {       
Q_OBJECT public:     
Dummy(){} public slots:  void emitsig()   
{         emit sig();       
} signals:     void sig();   
};    
class Thread:public QThread {      
 Q_OBJECT public:       
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent) {   //moveToThread(this); }   
public slots:     void slot_main()     {           
qDebug()<<"from thread slot_main:" <<currentThreadId();       
} protected:     void run()     {           
qDebug()<<"thread thread:"<<currentThreadId();           
exec();       
}   
};   
#include "main.moc" int main(int argc, char *argv[]) {       
 QCoreApplication a(argc, argv);       
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();      
 Thread thread;       
Dummy dummy;      
 QObject::connect(&dummy, SIGNAL(sig()), &thread, SLOT(slot_main()));       
thread.start();      
 dummy.emitsig();       
return a.exec(); } 

然后看到結(jié)果(具體值每次都變，但結(jié)論不變)

main thread: 0x1a40 from thread slot_main: 0x1a40 thread thread: 0x1a48 

看到了吧,，槽函數(shù)的線程和主線程是一樣的,！

如果你看過Qt自帶的例子，你會發(fā)現(xiàn) QThread 中 slot 和 run 函數(shù)共同操作的對象,，都會用QMutex鎖住,。為什么？因為slot和run處于不同線程，需要線程間的同步,！

如果想讓槽函數(shù)slot在次線程運行(比如它執(zhí)行耗時的操作,，會讓主線程死掉)，怎么解決呢,？

注意：發(fā)送dummy信號是在主線程， 接收者 thread 也在主線程中,。 參考我們前面的結(jié)論,，很容易想到: 將 thread 放到次線程中不就行了 這也是代碼中注釋掉的 moveToThread(this)所做的，去掉注釋,，你會發(fā)現(xiàn)slot在次線程中運行

main thread: 0x13c0 thread thread: 0x1de0 from thread slot_main: 0x1de0 

這可以工作,，但這是 Bradley T. Hughes 強烈批判的用法。推薦的方法后面會給出,。

run中信號與QThread中槽

定義一個 Dummy 類,，在run中發(fā)射它的信號

也可以在run中發(fā)射 Thread 中的信號，而不是Dummy（效果完全一樣）,，QThread 定義槽函數(shù),，重載run函數(shù)
 

/*!  
* \file main.cpp  
*  
* Copyright (C) 2010, dbzhang800  
* All rights reserved.  
*  
*/  
#include <QtCore/QCoreApplication>   
#include <QtCore/QObject>   
#include <QtCore/QThread>   
#include <QtCore/QDebug>    
class Dummy:public QObject {       
Q_OBJECT public:     Dummy(QObject* parent=0):QObject(parent){}   
public slots: oid emitsig()       
{  emit sig();    
} signals:     void sig(); };    
class Thread:public QThread {       
Q_OBJECT public:      
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent) { //moveToThread(this); }   
public slots:     void slot_thread()     {           
qDebug()<<"from thread slot_thread:" <<currentThreadId();     }   
signals:     void sig(); protected:     void run()     {           
qDebug()<<"thread thread:"<<currentThreadId();          
 Dummy dummy;           
connect(&dummy, SIGNAL(sig()), this, SLOT(slot_thread()));          
 dummy.emitsig();         e  
xec();       
}   
};    
#include "main.moc"  int main(int argc, char *argv[]) {       
QCoreApplication a(argc, argv);       
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();       
Thread thread;       
thread.start();       
return a.exec(); } 

想看結(jié)果么？

main thread: 0x15c0 thread thread: 0x1750 from thread slot_thread: 0x15c0 

其實沒懸念,，肯定是主線程

thread 對象本身在主線程,。所以它的槽也在要在主線程執(zhí)行，如何解決呢,？

（方法一）前面提了 moveToThread,這兒可以用,，而且可以解決問題。當(dāng)同樣,，是被批判的對象,。
 
（方法二）注意哦，這兒我們的信號時次線程發(fā)出的,，對比connect連接方式,，會發(fā)現(xiàn)：

采用直接連接，槽函數(shù)將在次線程(信號發(fā)出的線程)執(zhí)行

這個方法不太好,，因為你需要處理slot和它的對象所在線程的同步,。需要 QMutex 一類的東西

推薦的方法，其實,，這個方法太簡單,，太好用了。定義一個普通的QObject派生類,，然后將其對象move到QThread中,。使用信號和槽時根本不用考慮多線程的存在。也不用使用QMutex來進行同步，Qt的事件循環(huán)會自己自動處理好這個,。

/*!  
* \file main.cpp  
*  
* Copyright (C) 2010, dbzhang800  
* All rights reserved.  
*  
*/  
#include <QtCore/QCoreApplication>   
#include <QtCore/QObject>   
#include <QtCore/QThread>   
#include <QtCore/QDebug>    
class Dummy:public QObject {       
Q_OBJECT   
public:     Dummy(QObject* parent=0):QObject(parent)     {}   
public slots:     void emitsig()     {         emit sig();       
} signals:     void sig(); };    
class Object:public QObject {       
Q_OBJECT   
public: Object(){} public slots:void slot() {    
qDebug()<<"from thread slot:" <<QThread::currentThreadId();       
}   
};    
#include "main.moc"  int main(int argc, char *argv[]) {      
 QCoreApplication a(argc, argv);       
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();      
 QThread thread;       
Object obj;       
Dummy dummy;       
obj.moveToThread(&thread);      
 QObject::connect(&dummy, SIGNAL(sig()), &obj, SLOT(slot()));      
 thread.start();       
dummy.emitsig();       
return a.exec(); } 

結(jié)果：恩,，slot確實不在主線程中運行（這么簡單不值得歡呼么？）

main thread: 0x1a5c from thread slot: 0x186c 

小結(jié)：Qt中QThread使用方法,，講到這里,。在本文中多次提到線程，那么對于QThread類,，它提供了與系統(tǒng)無關(guān)的線程,。QThread代表在程序中一個單獨的線程控制，在多任務(wù)操作系統(tǒng)中,，它和同一進程中的其它線程共享數(shù)據(jù),，但運行起來就像一個單獨的程序一樣。它不是在main()中開始,，QThread是在run()中開始運行的,。