1.吐槽

        QThread类提供了一种平台无关的方法对线程进行管理。但对于QThread类的熟练使用，即使是从事Qt开发多年的程序猿们，往往也会踩雷、入坑。总之：QThread类不好用、如果对该类理解不透，很容易导致程序崩溃。本人强烈建议：利用C++进行线程开发，请用STL中的std::thread，std::thread进行线程开发非常简单，不易出错。关于std::thread的使用 ，请参考如下链接：

• 《C++11线程管理基础》。
• 《c++11 thread类的简单使用》。
• 《c++11仔细地将参数传递给线程std::thread》。
• 《C++11向线程函数传递参数》。
• 《C++11多线程thread参数传递问题》。
• 《C++11中线程所有权转移分析》。

2.预备知识

2.1.Object对象和线程的密切关系

      Qt中所有QObject对象都和线程有密切关系，或者说所有QObject对象都位于某个线程对象、依附于某个线程对象。当某个QObject对象收到queued signal（通过connect以方式Qt::QueuedConnection连接的信号）或posted events（通过postEvent发送的异步事件）时，槽函数或事件处理函数将会在QObject对象依附的线程内执行。

       说明：如果一个QObject对象没有位于任何线程，即没有附属于任何线程，就是说QObject对象的thread()方法返回nullptr，或者QObject对象所在线程没有运行任何事件循环，则QObject对象不会收到queued signal和posted events。QObject对象和其依附的线程关系就类似地球上的人和国家的关系。地球上的人必须属于某个国家，即地球人必须有国籍；只有有国籍，该地球人才能享受到这个国家的待遇，如：社会保险、救济金，身份证等，当然也可能有些人没有任何国籍，那么该人就不会享受到任何国家的权利和应尽义务。

     QObject对象默认依附于创建它的线程内。一个QObject对象所在、所依附的线程对象可以通过QObject类的QObject::thread()方法来查询，如下为该方法：

QThread *QObject::thread() const

Qt官方对该方法的解释如下：

Returns the thread in which the object lives.

       即返回该对象依附的线程对象。可以通过QObject类的moveToThread方法来改变QObject类和线程的依附关系。

       所有对象依附的线程必须和它们的父对象依附的线程是同一个线程，因此：

• 如果两个QObject对象分别依附于不同的线程，对它们之间setParent()函数，从而设置父子关系会失败。
• 当将QObject对象通过moveToThread函数移动到另外一个线程，则QObject对象的所有孩子对象也会自动被移动到该线程。
• 当QObject对象有父时，调用QObject对象的moveToThread函数会失败。
• QThread::run()函数会产生一个新的子线程（为便于后文描述，称为子线程B），如果 QObject对象是在QThread::run()函数内部创建的，则 QObject对象依附于B，则在B线程中创建的QObject对象不会变为QThread的孩子，因为QThread对象不是B线程创建的。也就是说在QThread::run()内部创建的QObject对象和QThread对象依附于不同的线程对象，前者依附于B线程，后者依附于创建它的线程。

说明：QObject对象的成员变量不会自动变为QObject对象的孩子。父子关系的建立必须通过下述方法中某一种形成：

• 通过将QObject对象的指针传给孩子的构造函数。
• 通过将QObject对象作为setParent函数的参数传入。

        没用通过上述方法中某一种建立父子关系，则调用moveToThread函数后，对象的成员变量依然依附于原来创建该对象的线程。

2.2.改变QObject类对象的线程依附关系

QObject类有moveToThread函数，如下：

void QObject::moveToThread(QThread *targetThread)

      该方法改变QObject类对象及该对象下的所有子对象的线程依附关系到参数targetThread线程对象上。比如：如果a是一个QObject类对象，b是a的孩子对象，a对象是在线程th1中创建的，则调用如下代码后：

QThread *c = ... ;// c是另外一个线程对象
a.moveToThread(c);

      a及a的孩子b就不再依附于th1，转而依附于线程c了。此后，a中的事件处理将会在线程c中进行，而不再是在原来的th1线程中进行。

     说明：如果QObject类对象有父，则它不能被移动，上例中对b调用如下代码，则不会改变b依附的线程到c上,b中的事件处理依然在线程th1中进行，而不是在c线程中进行。：

QThread *c = ... ;// c是另外一个线程对象
b.moveToThread(c);

       利用如下代码：

QApplication::instance();

可以查询指向当前应用程序的指针；然后利用如下代码查询当前应用程序依附的线程对象：

QApplication::thread();

如下代码：

 myObject->moveToThread(QApplication::instance()->thread());

可以将QObject类型的myObject对象依附的线程移动到当前应用程序所在的线程上来。如下：

 myObject->moveToThread(nullptr);

       如果moveToThread的参数targetThread为nullptr,则调用moveToThread函数的对象myObject及其子对象的所有事件都会停止，因为myObject不再依附任何线程对象。

       上述对myObject以非nullptr参数调用moveToThread函数，则myObject对象上的所有正处于激活状态的定时器（QTimer、QBaseTimer等）都会被重置。myObject对象关联的定时器首先会在当前线程（创建myObject对象的线程）停止，然后以相同的定时器间隔在moveToThread的参数targetThread表示的线程被重新启动。如果一直不间断的在线程之间调用moveToThread，则定时器事件会无限期地被延迟。

        当改变对象的线程依附关系之前， QEvent::ThreadChange事件会发送到该对象上，你能够处理该事件，以执行某些特定的操作。注意：改变对象的线程依附关系后，所有发送到该对象上的事件，将都会在targetThread表示的线程内被处理，而不再是在该对象被创建的线程内被处理。如果moveToThread的参数targetThread为nullptr,则调用moveToThread的对象及其所有孩子的所有事件都不会被处理、激发，因为没有任何线程和该对象及其孩子关联。

        注意：moveToThread函数不是线程安全的；该函数仅仅能从当前线程“压入”一个对象到另外一个线程，而不能从任意一个线程“取出”一个对象到当前线程。不过这个规则有个例外：那就是不依附任何线程的对象能被“取出”到当前线程。

3.QThread类

      QThread类提供了一种平台无关的方法对线程进行管理，QThread类能在程序内对一个线程进行控制。QThread类的run方法被调用后，就会生成子线程并且该子线程就开始执行。默认情况下，QThread类的run方法通过调用exec()函数开启事件循环，且在线程内部运行事件循环。你可以构建一个工作者对象worker objects，然后通过QObject::moveToThread()方法将工作者对象worker objects移动到某个线程上，即前面说的依附到某个线程对象上。如下代码：

 class Worker : public QObject
  {
      Q_OBJECT

  public slots:
      void doWork(const QString &parameter) {
          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 &);
  };

      在上面的代码中，因为Worker类对象worker通过moveToThread函数将其依附的线程从创建它的线程移动到了workerThread线程，所以Worker类对象worker的槽函数doWork将会在workerThread线程中执行，而不再是在原来创建worker对象的线程执行。尽管如此，你依然可以自由地连接Worker类对象worker的槽函数到任何对象的任何信号。得益于Qt的 

queued connections技术（即通过connect以Qt::QueuedConnection为参数连接信号）的使用，在不同的线程之间连接信号和槽是安全的。

        另外一种使代码运行在单一子线程的方法是子类化QThread类，然后重新实现run()方法，如下:

  class WorkerThread : public QThread
  {
      Q_OBJECT
      void run() 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，当run函数执行完返回时，线程就会退出，如果不调用exec()函数，则不会产生任何事件循环。非常重要的一点是：QThread实例附属、依附于生成该QThread实例的线程，而不是附属、依附于通过调用run()函数生成的子线程。这意味着线程所有的队列信号槽函数和QMetaObject类的invokeMethod函数的执行都在创建QThread实例的线程中执行，而不是在调用run()函数生成的子线程中执行，因此，如果开发者想槽函数的执行在新生成的子线程中执行，必须用前文说到的工作对象（worker-object）的技术方法；新的槽函数不应该直接在QThread子类中实现。

       不同于槽函数和QMetaObject类的invokeMethod函数的执行，那些在QThread对象上直接被调用的函数，将会在调用该函数的线程中执行。当子类化QThread时，始终要记住一点：当构造QThread时，构造函数（为便于后文描述，暂且称构造函数为construct()  ）将会在原来的线程（为便于后文描述，暂且称该线程为A）中执行，而一旦QThread对象构造完成且运行QThread对象的run()函数，则run函数是运行在新生成的子线程（为便于后文描述，暂且称该线程为B）而不是运行在A线程。如果成员变量从construct() 和run()这两个函数中都被访问，这意味着成员变量被两个不同线程A和B访问，请确保这样跨线程的访问的安全性，如：是否要线程同步、加线程锁、互斥访问等。

总结：

1. 当在A线程中创建QThread对象，则被创建的QThread对象属于A线程，即依附、附属于A线程。
2. 当在1中创建的QThread对象的run函数运行（通过调用QThread类的start()方法）时，会产生一个新的子线程B。A和B是属于不同的线程。

如下代码打印出了A、B线程的id，可以明显看出A、B属于不同线程：

myThread.cpp：

#include "myThread.h"
#include<QDebug>
CMyThread::CMyThread(QObject* parent/* = nullptr*/)
	:QThread(parent)
{
	qDebug() <<"A:" <<  this->currentThreadId();
}
CMyThread::~CMyThread()
{

}

void CMyThread::run()
{
	qDebug() << "B:" << this->currentThreadId();
}

myThread.h：

#pragma once
#include <QThread>
class CMyThread :
    public QThread
{
public:
    CMyThread(QObject* parent = nullptr);
    ~CMyThread();

private:
    virtual void run() override;
 
};

main.cpp：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include "myThread.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    CMyThread myThread;
    myThread.start();
 
    return a.exec();
}

 运行结果如下：

 4.QThread类常见踩雷、入坑、崩溃汇总说明

      第3节部分提到了很多需要注意的点，尤其是标红的部分。如果对这些理解不透，往往会导致利用QThread类进行编程时，会出现各种崩溃，即使是从事Qt多年的程序猿也感觉到很难排查，非常棘手，这也是开篇我吐槽说在多线程编程中，尽量用STL的std::thread进行多线程编程而最好不用QThread类进行多线程编程。但既然是从事Qt的猿，本着钻研的科学精神，我们还是理解透为好。下面举例说明QThread类的坑：

myObject.h代码如下：

#pragma once
#include <QObject>
class CMyObject :
    public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    CMyObject(QObject* parent = nullptr){};
    ~CMyObject(){};
 
};

myThread.h代码如下：

#pragma once
#include <QThread>
#include "myObject.h"
class CMyThread :
    public QThread
{
public:
    CMyThread(QObject* parent = nullptr);
    ~CMyThread();

public:
    
private:
    virtual void run() override;
private:
    CMyObject* m_pMyObj{nullptr};
 
};

myThread.cpp代码如下：

#include "myThread.h"
#include<QDebug>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include<QCoreApplication>
CMyThread::CMyThread(QObject* parent/* = nullptr*/)
	:QThread(parent)
{
	m_pMyObj = new CMyObject(this);

	// 输出创建CMyThread对象的线程id，也就CMyThread对象依附、附属的线程id
	qDebug() <<"AThreadId:" <<  this->currentThreadId();

	// 输出主线程id
	qDebug() << "MainThreadId:" << qApp->thread()->currentThreadId();

	// 设置16进制输出
	std::cout.setf(std::ios_base::hex, std::ios_base::basefield);
	std::cout.setf(std::ios_base::showbase);

	// 以16进制格式输出线程句柄
	std::cout << "AThreadHandle:" << (qint64)this << "\r\n";
}
CMyThread::~CMyThread()
{

}

void CMyThread::run()
{
	// 输出新生成的子线程id
	qDebug() << "BThreadId:" << this->currentThreadId();
	auto pObj = new QObject(m_pMyObj);
	//m_pMyObj->setParent(pObj);
}

main.cpp代码如下：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include "myThread.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    CMyThread myThread;
    myThread.start();
 
    return a.exec();
}

运行上述代码，则出现如下警告：

 上面是控制台程序，如果换成QWidget的程序，则会弹出如下中断框：

错误原因分析：

         调用QThread类start()后，QThread类的run()就会开始运行，且run函数会产生一个新的子线程（暂且称为B线程），从上面打印的可以看到构造QThread类对象的线程id为：0x5434（暂且称为A线程）,构造出的QThread类对象的句柄为：0xf47dcff908，而B线程id为： 0x63b0，可以看到A、B是两个不同的线程。上面打印出了主线程id，即main函数所在线程id，可以看到这里的A线程其实就是主线程。myThread.cpp中第33行以m_pMyObj为父构造pObj对象，根据前面的讲解，则pObj属于线程B，而m_pMyObj在是CMyThread类的构造函数中创建，则m_pMyObj属于线程A。同样地，如果将第34行注释取消，第34行也会崩溃。因为第33、34行违背了前面讲解的：“所有对象依附的线程必须和它们的父对象依附的线程是同一个线程”原则，所以会崩溃。所以在利用QThread进行多线程编程时，牢记2个原则：

• 不能在run函数中构造一个对象，其父是非run函数中构造出的对象。
• 不能在非run函数中构造一个对象，其父是run函数中构造出的对象。

5.线程管理

        当QThread启动时，会通过发射如下信号通知调用方：

[signal] void QThread::started()

        当QThread结束时，会通过发射如下信号通知调用方：

[signal] void QThread::finished()

        可通过如下函数查询线程是否执行完成：

bool QThread::isFinished() const

        可通过如下函数查询线程是否在运行：

bool QThread::isRunning() const

       可以通过调用如下函数使线程停止：

void QThread::exit(int returnCode = 0)

[slot] void QThread::quit()

      在某些情况下，可以通过terminate函数，强力退出、杀死线程，尽管如此，不建议利用terminate函数，使用terminate强力退出线程是危险的，提倡线程优雅退出。

slot] void QThread::terminate()

       为了对Qt 4.8版本及以前版本的兼容，可以通过连接QThread类对象的finished信号到QObject::deleteLater()槽函数，从而实现当QThread类对象表示的线程执行完后，对其解构、删除。利用如下函数，实现对线程阻塞，直到其它线程执行完或者指定的超时时间到。

bool QThread::wait(unsigned long time = ULONG_MAX)

         QThread类提供了一些静态的、平台无关的sleep函数：

[static] void QThread::sleep(unsigned long secs)

[static] void QThread::msleep(unsigned long msecs)

[static] void QThread::usleep(unsigned long usecs)

分别以秒、毫秒、微秒来睡眠、阻塞线程指定时间。

         因为Qt是基于事件驱动的，所以大体来说， wait() 和 the sleep()是不需要用到的。考虑通过捕获finished()信号来替代wait()函数；用QTimer来替代sleep函数的调用。静态函数currentThreadId() 和 currentThread()返回当前执行线程的标识符，前者返回一个平台指定的线程id，后者返回指向QThread的指针。

        为了给线程一个名称（线程名称在某些情况需要用到，如：在linux中通过ps -l命令获取线程信息时），可以在线程启动之前，通过setObjectName()函数给QThread类对象设置名称。如果没有为QThread类对象设置名称，则QThread类对象的名称默认为QThread类对象运行时的类名。