#():线程简介
前面我们讨论了有关进程以及进程间通讯的相关问题,现在我们开始讨论线程。事实上,现代的程序中,使用线程的概率应该大于进程。特别是在多核时代,随着 CPU 主频的提升,受制于发热量的限制,CPU 散热问题已经进入瓶颈,另辟蹊径地提高程序运行效率就是使用线程,充分利用多核的优势。有关线程和进程的区别已经超出了本章的范畴,我们简单提一句,一个进程可以有一个或更多线程同时运行。线程可以看做是“轻量级进程”,进程完全由操作系统管理,线程即可以由操作系统管理,也可以由应用程序管理。
Qt 使用`QThread` 来**管理**线程。下面来看一个简单的例子:
~~~
///!!! Qt5
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
QWidget *widget = new QWidget(this);
QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout;
widget->setLayout(layout);
QLCDNumber *lcdNumber = new QLCDNumber(this);
layout->addWidget(lcdNumber);
QPushButton *button = new QPushButton(tr("Start"), this);
layout->addWidget(button);
setCentralWidget(widget);
QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, [=]() {
static int sec = 0;
lcdNumber->display(QString::number(sec++));
});
WorkerThread *thread = new WorkerThread(this);
connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {
timer->start(1);
for (int i = 0; i < 2000000000; i++);
timer->stop();
});
}
~~~
我们的主界面有一个用于显示时间的 LCD 数字面板还有一个用于启动任务的按钮。程序的目的是用户点击按钮,开始一个非常耗时的运算(程序中我们以一个 2000000000 次的循环来替代这个非常耗时的工作,在真实的程序中,这可能是一个网络访问,可能是需要复制一个很大的文件或者其它任务),同时 LCD 开始显示逝去的毫秒数。毫秒数通过一个计时器`QTimer`进行更新。计算完成后,计时器停止。这是一个很简单的应用,也看不出有任何问题。但是当我们开始运行程序时,问题就来了:点击按钮之后,程序界面直接停止响应,直到循环结束才开始重新更新。
有经验的开发者立即指出,这里需要使用线程。这是因为 Qt 中所有界面都是在 UI 线程中(也被称为主线程,就是执行了`QApplication::exec()`的线程),在这个线程中执行耗时的操作(比如那个循环),就会阻塞 UI 线程,从而让界面停止响应。界面停止响应,用户体验自然不好,不过更严重的是,有些窗口管理程序会检测到你的程序已经失去响应,可能会建议用户强制停止程序,这样一来你的程序可能就此终止,任务再也无法完成。所以,为了避免这一问题,我们要使用 QThread 开启一个新的线程:
~~~
///!!! Qt5
class WorkerThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
WorkerThread(QObject *parent = 0)
: QThread(parent)
{
}
protected:
void run()
{
for (int i = 0; i < 1000000000; i++);
emit done();
}
signals:
void done();
};
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
QWidget *widget = new QWidget(this);
QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout;
widget->setLayout(layout);
lcdNumber = new QLCDNumber(this);
layout->addWidget(lcdNumber);
QPushButton *button = new QPushButton(tr("Start"), this);
layout->addWidget(button);
setCentralWidget(widget);
QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, [=]() {
static int sec = 0;
lcdNumber->display(QString::number(sec++));
});
WorkerThread *thread = new WorkerThread(this);
connect(thread, &WorkerThread::done, timer, &QTimer::stop);
connect(thread, &WorkerThread::finished, thread, &WorkerThread::deleteLater);
connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {
timer->start(1);
thread->start();
});
}
~~~
注意,我们增加了一个`WorkerThread`类。`WorkerThread`继承自`QThread`类,重写了其`run()`函数。我们可以认为,`run()`函数就是新的线程需要执行的代码。在这里就是要执行这个循环,然后发出计算完成的信号。而在按钮点击的槽函数中,使用`QThread::start()`函数启动一个线程(注意,这里不是`run()`函数)。再次运行程序,你会发现现在界面已经不会被阻塞了。另外,我们将`WorkerThread::deleteLater()`函数与`WorkerThread::finished()`信号连接起来,当线程完成时,系统可以帮我们清除线程实例。这里的`finished()`信号是系统发出的,与我们自定义的`done()`信号无关。
这是 Qt 线程的最基本的使用方式之一(确切的说,这种使用已经不大推荐使用,不过因为看起来很清晰,而且简单使用起来也没有什么问题,所以还是有必要介绍)。代码看起来很简单,不过,如果你认为 Qt 的多线程编程也很简单,那就大错特错了。Qt 多线程的优势设计使得它使用起来变得容易,但是坑很多,稍不留神就会被绊住,尤其是涉及到与 QObject 交互的情况。稍懂多线程开发的童鞋都会知道,调试多线程开发简直就是煎熬。下面几章,我们会更详细介绍有关多线程编程的相关内容。
- (1)序
- (2)Qt 简介
- (3)Hello, world!
- (4)信号槽
- (5)自定义信号槽
- (6)Qt 模块简介
- (7)MainWindow 简介
- (8)添加动作
- (9)资源文件
- (10)对象模型
- (11)布局管理器
- (12)菜单栏、工具栏和状态栏
- (13)对话框简介
- (14)对话框数据传递
- (15)标准对话框 QMessageBox
- (16)深入 Qt5 信号槽新语法
- (17)文件对话框
- (18)事件
- (19)事件的接受与忽略
- (21)事件过滤器
- (22)事件总结
- (23)自定义事件
- (24)Qt 绘制系统简介
- (25)画刷和画笔
- (26)反走样
- (27)渐变
- (28)坐标系统
- (29)绘制设备
- (30)Graphics View Framework
- (31)贪吃蛇游戏(1)
- (32)贪吃蛇游戏(2)
- (33)贪吃蛇游戏(3)
- (34)贪吃蛇游戏(4)
- (35)文件
- (36)二进制文件读写
- (37)文本文件读写
- (38)存储容器
- (39)遍历容器
- (40)隐式数据共享
- (41)model/view 架构
- (42)QListWidget、QTreeWidget 和 QTableWidget
- (43)QStringListModel
- (44)QFileSystemModel
- (45)模型
- (46)视图和委托
- (47)视图选择
- (48)QSortFilterProxyModel
- (49)自定义只读模型
- (50)自定义可编辑模型
- (51)布尔表达式树模型
- (52)使用拖放
- (53)自定义拖放数据
- (54)剪贴板
- (55)数据库操作
- (56)使用模型操作数据库
- (57)可视化显示数据库数据
- (58)编辑数据库外键
- (59)使用流处理 XML
- (60)使用 DOM 处理 XML
- (61)使用 SAX 处理 XML
- (62)保存 XML
- (63)使用 QJson 处理 JSON
- (64)使用 QJsonDocument 处理 JSON
- (65)访问网络(1)
- (66)访问网络(2)
- (67)访问网络(3)
- (68)访问网络(4)
- (69)进程
- (70)进程间通信
- (71)线程简介
- (72)线程和事件循环
- (73)Qt 线程相关类
- (74)线程和 QObject
- (75)线程总结
- (76)QML 和 QtQuick 2
- (77)QML 语法
- (78)QML 基本元素
- (79)QML 组件
- (80)定位器
- (81)元素布局
- (82)输入元素
- (83)Qt Quick Controls
- (84)Repeater
- (85)动态视图
- (86)视图代理
- (87)模型-视图高级技术
- (88)Canvas
- (89)Canvas(续)