Qt学习日记 Day11：多线程（二）+线程同步/互斥

今天学了什么

今天继续学习Qt中的多线程（moveToThread和线程池创建多线程）和线程同步/互斥。

继承QObject创建多线程

QThread *t1=new QThread; //创建子线程
gen->moveToThread(t1);
t1->start();

moveToThread对比Qthread优点：

继承 QThread 时，只有 run() 函数内的代码在子线程，该类的其他槽函数仍然在创建线程（通常

是主线程）执行；

而 moveToThread 能让整个 QObject 对象（及其所有槽函数）都运行在目标线程中，更适合处理

需要持续响应信号的复杂业务逻辑。

线程池

QThreadPool::globalInstance()->start(gen);
Generate::Generate(QObject *parent)

: QObject{parent} , QRunnable()

{ setAutoDelete(true); }

线程同步/互斥

① 同步：

定义：控制线程执行先后顺序，一个线程要等另一个线程通知才继续运行；

作用：保证执行顺序；

QWaitCondition（配套QMutex）

方法：wait() 休眠等待、wakeOne()唤醒一个、wakeAll()唤醒全部；

QSemaphore信号量（自带锁，不用额外mutex）

方法：acquire()拿资源（资源不足就阻塞）、release()释放资源；

② 互斥

定义：多个线程访问同一个共享资源时，同一时间只允许一个线程访问；

作用：防止同时修改数据，避免数据错乱；

类：QMutex

方法：lock() 加锁、unlock() 解锁；QMutexLocker自动管理锁。

总结：

互斥：抢资源，不能同时碰；
同步：讲顺序，做完再叫下一个；

例：两个子线程同时执行num自加运算：

cpp 复制代码

#include "mythread.h"

int num=0;
QMutex mutex;

myThread::myThread(QObject *parent)
    : QThread{parent}
{}
void myThread::run()
{
    qDebug()<<"myThread线程地址"<<QThread::currentThread();
    for(int i=0;i<100000;i++)
    {
        QMutexLocker loker(&mutex);
        num++;
    }
    qDebug()<<"myThread   num="<<num;
    emit finish(num);
}


myThread2::myThread2(QObject *parent)
    : QThread{parent}
{}
void myThread2::run()
{
     qDebug()<<"myThread2 线程地址"<<QThread::currentThread();
    for(int i=0;i<1000000;i++)
    { QMutexLocker loker(&mutex);
        num++;
    }
    qDebug()<<"myThread2   num="<<num;
    emit finish(num);
}

注：如果不加锁，num的结果可能会不准确，会存在少加的情况。

复盘补充

extern int num;：只是声明，不分配内存。多个文件include这个头文件，不会新建变量。必须在某一个cpp里写int num=0; 做唯一的定义（多个.cpp共用num）。
头文件直接写int num=0;：属于定义。只要别的cpp包含这个头，就会生成一份num，链接报LNK2005多重定义。
共享变量多线程不加锁：num++不是原子操作，会发生数据丢失，最终结果不对、每次运行结果不一样（竞态条件）。
QMutex互斥锁：同一时间只允许一个线程拿到锁，保护共享资源。QMutexLocker自动上锁，出作用域自动解锁。
QWaitCondition：用于线程同步（控制执行顺序），必须搭配QMutex；wait内部自动解锁休眠，唤醒后自动重新上锁，需要传锁地址（&mutex）。
直接调用obj->func()：谁调用，函数就在哪个线程执行，不受moveToThread/QThread影响；只有信号槽触发槽函数才会跟随对象所属线程。
继承QThread：只有run函数在子线程执行；对象本身归属主线程，直接调用它的普通成员函数跑在主线程。
moveToThread：只是把对象的信号槽队列放到子线程；仅信号触发的槽函数跑子线程，直接调用函数无效。
线程池start：任务提交顺序 ≠ 实际执行顺序，由操作系统调度。

优雅退出与terminate()强制退出

优雅退出：

概念：发送停止通知，让子线程主动结束代码、完成资源清理后正常退出，安全可控；
场景：

① moveToThread：线程自带exec()事件循环；

② 继承QThread重写run，手写while无限循环；

③ 继承QThread重写run，有限for循环（会自己跑完）；

对应退出方式

moveToThread：quit()关闭exec事件循环

继承QThread手写while死循环：原子stop标志位跳出循环（quit()无效）

继承QThread有限for循环：无需quit、标志，循环跑完自动结束

通用步骤：

1）发停止通知（quit() / 设置stop标志）；

2）子线程收到通知，退出循环/退出exec，执行清理；

3）主线程调用wait()，等待子线程完全结束；

terminate() 强制终止：

概念：操作系统直接强行切断线程，线程立刻停在当前代码位置；
使用：线程对象->terminate()，一般只做极端兜底，不常规使用；
缺点：不会执行清理代码；锁、文件、堆资源无法正常释放，容易死锁、内存泄漏、文件损坏；

quit、wait 的作用：

quit()：只用来退出exec()事件循环；没有exec时，quit无效。
wait()：和事件循环无关。主线程阻塞，等待子线程执行完毕，所有场景优雅退出基本都搭配wait。

对比：

• 优雅退出：线程主动退出，资源正常释放，稳定安全；根据有没有exec、是不是手写循环选方案。

• terminate：强制杀死线程，立刻停止，无清理流程，风险高，尽量不用。

知识点补充

跨线程信号槽是怎么连接的？

答：AutoConnection 在发送方和接收方位于不同线程时，会自动转为 QueuedConnection。信号

发出后，槽函数的调用会被封装成一个事件，放入接收者所在线程的事件队列，由接收者线程的事

件循环异步取出并执行。这也是为什么子线程不能直接操作UI，但可以通过信号槽安全地通知主线

程更新界面的根本原因。