Qt之线程的使用

多线程编程是一种常见的技术,它可以提高程序的性能和响应性。Qt 是一个广泛使用的跨平台 C++ 图形用户界面(GUI)库,它提供了方便的线程支持。在本文中,我们将探讨 Qt 线程的使用,并通过示例来展示如何在 Qt 应用程序中创建和管理线程。

首先,让我们了解一下线程的基本概念。线程是程序执行的独立路径,每个线程可以同时执行不同的任务。通过创建多个线程,我们可以并行处理多个任务,从而提高程序的执行效率。

在 Qt 中,可以使用QThread类来创建和管理线程。以下是一个简单的示例,展示了如何在 Qt 中使用线程:

复制代码
#include <QThread>
#include <QDebug>

// 要在线程中执行的任务函数
void taskFunction() {
    qDebug() << "Task running in thread";
}

int main() {
    // 创建一个新线程
    QThread thread;
    // 在新线程中执行任务函数
    QObject::connect(&thread, &QThread::started, []() {
        taskFunction();
    });
    
    thread.start();
    
    // 等待线程执行完成
    thread.waitForFinished();
    return 0;
}

在上述示例中,我们创建了一个QThread对象thread。然后,我们使用connect函数将QThread::started信号与一个匿名函数连接起来,该函数会在线程启动后执行taskFunction

接下来,我们使用start函数启动线程,线程将开始执行taskFunction

最后,我们使用waitForFinished函数等待线程执行完成。

请注意,在实际应用中,你可能需要在线程中处理更复杂的任务,并在适当的时候进行线程间的通信和同步。此外,还可以使用QMutexQSemaphore等同步对象来保护共享数据的访问。

另外,线程的创建和管理也需要谨慎处理。过度创建线程可能会导致系统资源的消耗和性能下降。在实际应用中,需要根据任务的特性和需求来合理规划线程的数量和使用方式。

除了手动创建线程,Qt 还提供了一些更高级的线程管理工具,例如QThreadPoolQtConcurrentQThreadPool可以方便地管理一组线程,并将任务分配到空闲的线程中执行。QtConcurrent提供了一些简化的并行计算接口,使得编写多线程代码更加简单和高效。

使用 QThreadPool::globalInstance() 线程池操作

QThreadPool用于管理和回收单个QThread对象,以帮助减少使用线程的程序中的线程创建成本。每个Qt应用程序都有一个全局QThreadPool对象,可以通过调用globalInstance()进行访问。

复制代码
class Task : public QRunnable
{
    void run() override
    {
        // 费时操作
        qDebug() << "thread run at:" << QThread::currentThread();
    }
};
 
auto *task = new Task();
QThreadPool::globalInstance()->start(task);

注意事项:

  • 默认情况下, 用户在调用 QThreadPool::globalInstance()->start(task); 之后不需要再关心 task 对象的释放问题,因为 QThreadPool 会自动删除 task。当然也可以通过 QRunnable :: setAutoDelete(bool) 调整策略。

  • 在一定时间内未使用的线程将过期。默认的到期超时为30000毫秒(30秒)。可以使用setExpiryTimeout()进行调整。当设置到期超时为负值时将禁用到期机制。

  • maxThreadCount()方法可以查询最大线程数,也可以使用setMaxThreadCount()进行调整。默认的maxThreadCount()QThread::idealThreadCount()

  • QThreadPool 是一个用于管理线程的低级类,高级玩法请参照 QtConcurrent 模块。

QtConcurrent模块。(高级玩法)

QtConcurrent模块扩展了Qt Core模块中提供的基本线程支持,并简化了可在所有可用CPU内核上并行执行的代码的开发。 The QtConcurrent namespace provides high-level APIs that make it possible to write multi-threaded programs without using low-level threading primitives such as mutexes, read-write locks, wait conditions, or semaphores. Programs written with QtConcurrent automatically adjust the number of threads used according to the number of processor cores available. This means that applications written today will continue to scale when deployed on multi-core systems in the future.

此模块简化了用户操作,强烈推荐使用。

下面是一个简单的示例。

复制代码
// 方法参数为 Function 
// 可以处理返回值
QFuture<int> res = QtConcurrent::run([](){ 
    // 费时操作
    return 0;
});
 
// 可以等待处理完成
// 1.阻塞执行 不阻塞事件循环
// while(!res.isFinished()) {
    // wait
    // QApplication::processEvents(QEventLoop::AllEvents, 200);
// }
// 2. 阻塞等待
res.waitForFinished();
 
// 处理返回值
int result = res.result();

注意事项:

  • 需要引入 Qt Concurrent模块。

  • 可以使用 QFutureWatcher 监视 QFuture。以下是一个官方示例:

    // Instantiate the objects and connect to the finished signal.
    MyClass myObject;
    QFutureWatcher watcher;
    connect(&watcher, QFutureWatcher::finished, &myObject, &MyClass::handleFinished);

    // Start the computation.
    QFuture future = QtConcurrent::run(...);
    watcher.setFuture(future);

码字不易,欢迎点赞支持!

相关推荐
AI人工智能+电脑小能手15 分钟前
【大白话说Java面试题 第151题】【06_Spring篇】第11题:说一下 Spring Bean 的生命周期?
java·开发语言·后端·spring·面试
weixin_4235339919 分钟前
c++类的继承学习-去中心化交易所(DEX)的“流动性池初始化与交易指令”设计
c++·学习·去中心化
广州浮点FLOATLIC28 分钟前
Creo 许可证利用率怎么优化:制造企业该先看共享规则,还是先看模块占用结构
java·开发语言
wuyk55537 分钟前
21. 嵌入式面试避坑指南:sizeof 是关键字,不是函数!
c语言·开发语言·stm32·单片机·嵌入式硬件
2601_9624408438 分钟前
计算机毕业设计之jsp教室管理系统
java·开发语言·笔记·分布式·算法·课程设计·推荐算法
unicrom_深圳市由你创科技4 小时前
数据库用SQLite还是SQL Server?工业数据存储选哪个?
c++
郝学胜_神的一滴4 小时前
CMake 037:宏传递流转机制与C++编译特性跨平台适配指南
c++·cmake
澈2074 小时前
QT入门第十一天:数据库编程(上)SQLite入门与增删改查 | 零基础学QT
数据库·qt·sqlite
apocelipes2 天前
常用编程语言和库的正则表达式性能对比
c语言·c++·python·性能优化·golang·开发工具和环境
郝学胜_神的一滴3 天前
CMake 034:生成器表达式:解耦构建时序、精简分支逻辑的终极利器
c++·cmake