QThread类为我们提供了一种平台无关的管理线程的方式。一个QThread对象管理应用程序中的一个线程,该线程从run()函数开始执行。并且,默认情况下,我们可以在run()函数中通过调用QThread::exec()函数来在当前线程中开启一个事件循环。
而使用QThread开启线程的最常用的方式 就是继承QThread类,重写其run()方法,因为我们刚才就说过,QThread代表的线程就是从run()函数开始运行的。
例如:
class WorkerThread : public QThread { Q_OBJECT void run() Q_DECL_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(); }在这个例子中,该线程会在run()函数返回后退出。又因为我们没有在run()函数中调用exec(),所以该线程中没有运行事件循环。另一种使用线程的方法,是将要完成的工作封装到一个工作者对象中,然后使用QObject::moveToThread()函数将该对象移动到一个线程对象中。如下:
class Worker : public QObject { Q_OBJECT public slots: void doWork(const QString ¶meter) { 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 &); };在这个例子中,Worker的槽函数会在一个独立的线程中运行。但是,我们可以自由的将Worker的槽函数连接到任意的信号上,任意的对象上,任意的线程中。并且,由于Qt提供的信号和槽连接类型中的queued connections类型,使我们可以安全的跨线程连接信号和槽。并且,很重要的一点是,QThread对象是存活在创建它的那个线程中,而不是在运行run()函数的新线程中。这意味着,连接到QThread的所有的排队型槽函数都是在旧线程中执行的。因此,如果我们希望我们调用的槽函数也在新线程中执行,就必须使用这种工作对象的方式。新的槽函数 不应该直接实现在QThread的子类中。
还有,当子类化QThread时,要记住的一点是线程对象的构造函数在旧线程中运行,而run()在新线程中运行。所以,如果在这两个函数中都访问了一个成员变量,那么就是在两个不同的线程中访问的,要确保访问的安全性。
下面,我们分别使用这两种方式,通过打印线程id的方法,来看一下它们的区别。 我们先写一个工作者类,继承自QObject:
#ifndef WORKER_H #define WORKER_H #include <QObject> #include <QThread> #include <QDebug> class Worker : public QObject { Q_OBJECT public: explicit Worker(QObject *parent = 0); public slots: void start(); }; #endif // WORKER_H #include "worker.h" Worker::Worker(QObject *parent) : QObject(parent) { } void Worker::start() { qDebug() << "child thread: " << QThread::currentThreadId(); } 我在该类中,只定义了一个start()函数,作为我们线程的执行体,其所做的工作也很简单,只是打印出本线程的id。接下来,再写一个Controller类,其也继承自QObject,用来控制线程的启动。
#ifndef CONTROLLER_H #define CONTROLLER_H #include <QObject> #include "worker.h" class Controller : public QObject { Q_OBJECT public: explicit Controller(QObject *parent = 0); void start(); signals: void operate(); private: QThread workerThread; }; #endif // CONTROLLER_H #include "controller.h" Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent) { Worker *worker = new Worker; worker->moveToThread(&workerThread); connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater); connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::start); workerThread.start(); } void Controller::start() { emit operate(); } 在这个类中,我们在声明了一个start()函数和一个operate()信号,还有一个QThread对象。然后在构造函数中,实例化一个Worker类对象,再使用moveToThread()函数,将其移动到我们定义的线程对象中;最后,为了启动我们的执行体,我们将operate()信号连接到Worker的start()槽函数上。然后,启动我们的线程对象。main函数如下:
#include <QCoreApplication> #include "controller.h" int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication a(argc, argv); qDebug() << "main thread: " << QThread::currentThreadId(); Controller controller; controller.start(); return a.exec(); } 我们定义一个Controller的对象,然后调用其start()方法即可。而根据我们在Controller::start()的实现中,发出了operate()信号,该信号又连接到Worker::start(),所以会触发该函数的执行,即我们的线程执行体。其执行结果如下:
可以看出,子线程的槽函数确实在一个独立的线程中运行。
而如果我们用继承QThread的方法来实现该功能,则会看到不同的结果。
先实现Thread类如下:
#ifndef THREAD_H #define THREAD_H #include <QThread> #include <QDebug> class Thread : public QThread { Q_OBJECT public: Thread(QObject *parent = Q_NULLPTR); public slots: void Come(); protected: void run() Q_DECL_OVERRIDE; }; #endif // THREAD_H #include "thread.h" Thread::Thread(QObject *parent) :QThread(parent) { } void Thread::Come() { qDebug() << "child thread: " << QThread::currentThreadId(); } void Thread::run() { exec(); } 我们继承了QThread类,重新了run()方法,这是继承QThread开启线程所必须的一步。另外,我们还定义了一个槽函数,Come(),在该函数中打印了本线程的id。为了让线程不退出,我们在run()函数中调用了QThread::exec()函数,为该线程开启一个事件循环,等待某个信号来触发Come()槽函数。接下来,再修改Controller类如下:
#ifndef CONTROLLER_H #define CONTROLLER_H #include <QObject> #include "worker.h" class Controller : public QObject { Q_OBJECT public: explicit Controller(QObject *parent = 0); void start(); signals: void operate(); }; #endif // CONTROLLER_H #include "controller.h" #include "thread.h" Controller::Controller(QObject *parent) : QObject(parent) { } void Controller::start() { emit operate(); } 我们只在start()函数中,发送了operate()信号。再修改main函数如下:
#include <QCoreApplication> #include "controller.h" #include "thread.h" int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication a(argc, argv); qDebug() << "main thread: " << QThread::currentThreadId(); Controller controller; Thread thread; QObject::connect(&controller, SIGNAL(operate()), &thread, SLOT(Come())); thread.start(); controller.start(); return a.exec(); } 我们先定义了Controller和Thread对象,然后将Controller的operate()信号连接到Thread的Come()槽函数上,紧接着启动线程,等待信号。最后调用Controller的start()方法,发送我们定义的信号,该信号又会触发Thread类的槽函数,打印出线程ID。该种方式的执行结果如下:
可见,线程类Thread中的槽函数并没有运行在run()函数所在的新线程中,而是和main函数在同一个线程中,即创建线程对象的线程。这有时恐怕不是我们想要的。所以,当需要线程中的槽函数完全在另一个新线程中执行时,就需要使用moveToThread()的方法。