Qt5多线程编程的实现

一、线程基础

1、gui线程与工作线程

每个程序启动后拥有的第一个线程称为主线程，即gui线程。qt中所有的组件类和几个相关的类只能工作在gui线程，不能工作在次线程，次线程即工作线程，主要负责处理gui线程卸下的工作。

2、数据的同步访问

每个线程都有自己的栈，因此每个线程都要自己的调用历史和本地变量。线程共享相同的地址空间。

二、qt多线程简介

    qt通过三种形式提供了对线程的支持，分别是平台无关的线程类、线程安全的事件投递、跨线程的信号-槽连接。

    qt中线程类包含如下：

• qthread 提供了跨平台的多线程解决方案
• qthreadstorage 提供逐线程数据存储
• qmutex 提供相互排斥的锁，或互斥量
• qmutexlocker 是一个辅助类，自动对 qmutex 加锁与解锁
• qreadwriterlock 提供了一个可以同时读操作的锁
• qreadlocker与qwritelocker 自动对qreadwritelock 加锁与解锁
• qsemaphore 提供了一个整型信号量，是互斥量的泛化
• qwaitcondition 提供了一种方法，使得线程可以在被另外线程唤醒之前一直休眠。

三、qthread线程

1、qthread线程基础

    qthread是qt线程中有一个公共的抽象类，所有的线程类都是从qthread抽象类中派生的，需要实现qthread中的虚函数run(),通过start()函数来调用run函数。

    void run（）函数是线程体函数，用于定义线程的功能。

    void start（）函数是启动函数，用于将线程入口地址设置为run函数。

    void terminate（）函数用于强制结束线程，不保证数据完整性和资源释放。

    qcoreapplication::exec()总是在主线程(执行main()的线程)中被调用，不能从一个qthread中调用。在gui程序中，主线程也称为gui线程，是唯一允许执行gui相关操作的线程。另外，必须在创建一个qthread前创建qapplication(or qcoreapplication)对象。

    当线程启动和结束时，qthread会发送信号started()和finished()，可以使用isfinished()和isrunning()来查询线程的状态。

    从qt4.8起，可以释放运行刚刚结束的线程对象，通过连接finished()信号到qobject::deletelater()槽。 
    使用wait()来阻塞调用的线程，直到其它线程执行完毕（或者直到指定的时间过去）。

    静态函数currentthreadid()和currentthread()返回标识当前正在执行的线程。前者返回线程的id，后者返回一个线程指针。

要设置线程的名称，可以在启动线程之前调用setobjectname()。如果不调用setobjectname()，线程的名称将是线程对象的运行时类型（qthread子类的类名）。

四、简单实例

1、建立工程

2、设计ui及控件、控件属性

3、添加工作线程

建立头文件workthread.h

在右侧添加如下代码

#include <qthread>
 
class workthread : public qthread
{
    q_object
 
public:
    workthread();
 
protected:
    void run();
};

4、添加workthread.cpp文件

在右侧添加如下代码：

重写run()函数

重写run()函数

#include "workthread.h"
#include <qtdebug>
 
workthread::workthread()
{
 
}
 
void workthread::run()
{
    while (true)
    {
        for ( int n = 0; n < 10; n++ )
        {
            qdebug()<<n<<n<<n<<n<<n<<n<<n<<n;
        }
    }
}

5、在threaddlg.h中添加如下内容：

#include "workthread.h"
#define maxsize 1
 
 
 
public slots:
    void slotstart();
    void slotstop();
    void slotexit();
 
private:
 
    workthread *workthread[maxsize];

 6、在threaddlg.cpp中完成槽函数功能

    connect(ui->startbtn,   signal(clicked(bool)),this, slot(slotstart()));
    connect(ui->stopbtn,    signal(clicked(bool)),this, slot(slotstop()));
    connect(ui->exitbtn,    signal(clicked(bool)),this, slot(slotexit()));
 

void threaddlg::slotstart()
{
    for ( int i = 0; i < maxsize; i++ )
    {
        workthread[i] = new workthread();
    }
 
    for ( int i = 0; i < maxsize; i++ )
    {
        workthread[i]->start();
    }
 
    ui->startbtn->setenabled(false);
    ui->stopbtn->setenabled(true);
}

void threaddlg::slotstop()
{
    for ( int i = 0; i < maxsize; i++ )
    {
        workthread[i]->terminate();
        workthread[i]->wait();
    }
 
    ui->startbtn->setenabled(true);
    ui->stopbtn->setenabled(false);
}

void threaddlg::slotexit()
{
    this->close();
}

运行效果

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