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QT多线程实战_Qt多线程开发项目

Qt多线程项目开发 实战
2023-06-13 09:15:14 时间

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本文源码： QT多线程实战

需求的提出

窗口本身就是一个死循环，在这样一个死循环中执行任何耗时的操作，都会导致程序崩溃。所以多线程对于窗口编程而言是必要的。

例如，在窗口中拖入一个pushButton和lineEdit，将pushButton的名字改为pbStart，然后为其绑定一个函数，函数中创建一个死循环，并让死循环中的内容实时输出到lineEdit。

接下来设计一个逻辑，当点击pbStart之后，开始执行死循环，同时按钮内容变为Stop；当按钮内容为Stop时，点击按钮，停止执行死循环。

所以，需要设计一个用于控制循环是否继续执行的成员变量，在MainWindow的头文件中添加私有成员bool flag。在cpp文件中添加flag = true。

然后转到设计界面 ，右键pbStart按钮->转到槽->clicked()。从而MainWindow中添加了一个名为on_pbStart_clicked的函数，填充其内容为

void MainWindow::on_pbStart_clicked()
{ 
   
    int i= 0;
    bool flag = QString::compare(ui->pbStart->text(),"start");
    if(flag)
        ui->pbStart->setText("stop");
    while(flag){ 
   
        i++;
        ui->lineEdit->setText(QString::number(i));
    }
}

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结果运行之后，果然陷入了死循环，程序也无法响应了，最过分的是lineEdit并没有变化，这个时候就要考虑多线程。

多线程

QThread是Qt中最基础的线程类，每个实例都可以控制一个线程。其传统的调用方式是，新建一个继承QThread的类，然后将耗时任务写入run函数。而自QT4.4之后，则建议通过moveToThread()函数来调用多线程。

首先新建一个类，在项目中Ctrl+N，在弹出对话框中选择Files and Classes->C/C++->C++ Class，定义类的名称为ThTest，并选中QObject。

令该类继承QObject，将头文件中的ThTest改为

class ThTest : public QObject
{ 
   
    Q_OBJECT
public:
    ThTest();
    ~ThTest();
    void Func(void);
};

相应地，cpp文件的内容为

#include "thtest.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>

ThTest::ThTest(){ 
   }
ThTest::~ThTest(){ 
   }

void ThTest::Func()
{ 
   
    int NowNum = 0;
    while(true){ 
   
        NowNum++;
        qDebug()<<NowNum<<QThread::currentThreadId();
    }
}

然后更改mainwindow的代码，在其头文件内容如下

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include <QThread>
#include <QObject>
#include <QDebug>
#include "thtest.h"
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { 
 class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE
class MainWindow : public QMainWindow
{ 

Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
signals:
void ToThread(); // 信号
private slots:
void on_pbStart_clicked();
private:
Ui::MainWindow *ui;
QThread *qThTest;
ThTest *th1;
};
#endif

然后将cpp文件中的on_pbStart_clicked函数改为

void MainWindow::on_pbStart_clicked()
{ 

qThTest = new QThread;
th1 = new ThTest;
connect(this,&MainWindow::ToThread,th1,&ThTest::Func);
th1->moveToThread(qThTest);
qThTest->start();
emit ToThread();
}

其中，connect将ToThread函数和ThTest中的Func函数绑定在了一起。也就是说，当这边发射ToThread的信号的时候，Th1会执行Func这个函数。

所以，当线程启动后，通过emit发射ToThread信号，果然命令行中会持续输出数字了，同时窗口并不会死掉。

到了这一步，其实已经可以处理一些多线程任务了，但还不能把递增的NowNum显示到主窗口上，从而让lineEdit看上去有些鸡肋。为了实现在窗口上显示递增的数字，接下来需要做的就是线程间的通信。

线程间通信

得益于Qt的信号槽机制，多线程之间的通信并不复杂。乃至于，可以广义地认为emit ToThread()本身也是一个线程间通信的过程。

所以只需在on_pbStart_clicked中添加一条

connect(th1,SIGNAL(sendInt(int)),this,SLOT(getInt(int)));

意思就是th1发射一个sendInt(int)，this接收一个getInt(int)，这两个函数的名字无所谓，但一定不包含形参，而只有形参的数据类型。

接下来，在thtest.h中添加sendInt，

signals:
void sendInt(int);

并更改其Func函数

void ThTest::Func(){ 

int NowNum = 0;
while(true){ 

QThread::sleep(1);
emit sendInt(NowNum++);
}
}

最后，在mainwindow.h中添加

private slots:
void getInt(int);

以及cpp文件中的

void MainWindow::getInt(int num){ 

ui->lineEdit->setText(QString::number(num));
}

这样，在点击start之后，就可以看到lineEdit上数字的变化了。

终止多线程

最后，回到一开始的需求，是点击start开始，然后按钮变为stop，点击stop后再停止。

考虑到terminate并不安全，故而采用终结while的方式来退出死循环。方法是在ThTest中添加一个bool类型的成员running，即在头文件中添加

public:
bool running=true;

并更改源文件中的while循环

void ThTest::Func(){ 

int NowNum = 0;
while(running){ 

emit sendInt(NowNum++);
QThread::sleep(1);
}
}

最后修改on_pbStart_clicked

void MainWindow::on_pbStart_clicked()
{ 

bool flag = QString::compare(ui->pbStart->text(),"stop");
qDebug()<<ui->pbStart->text();
th1->running = flag;
ui->pbStart->setText(flag?"stop":"start");
if(flag){ 

th1->moveToThread(qThTest);
qThTest->start();
emit ToThread();
}
else
ui->lineEdit->setText("0");
}

并把th1等初始化过程移除去

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ 

ui->setupUi(this);
qThTest = new QThread;
th1 = new ThTest;
connect(th1,SIGNAL(sendInt(int)),this,SLOT(getInt(int)));
connect(this,&MainWindow::ToThread,th1,&ThTest::Func);
}

结果线程果然终止了

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