Qt中多线程

news2025/3/23 7:53:58

在Qt中实现多线程主要有两种常用方式：基于QThread的子类化和QObject+moveToThread的Worker模式。以下是详细说明和示例代码：

1. 传统方法：继承 QThread（适用于简单任务）

#include <QThread>
#include <QDebug>

class MyThread : public QThread {
    Q_OBJECT
protected:
    void run() override {
        for(int i=0; i<5; i++){
            qDebug() << "Thread:" << i;
            sleep(1); // 模拟耗时操作
        }
    }
};

// 使用方式
MyThread thread;
thread.start(); // 启动线程
thread.wait();  // 等待线程结束（可选）

注意：

直接在run()中编写业务逻辑，但不要在此线程中操作GUI组件。
Qt4时代的经典方法，Qt5之后推荐Worker模式。

2. 推荐方法：Worker对象 + moveToThread（事件驱动）

#include <QObject>
#include <QThread>
#include <QDebug>

class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void doWork() {
        for(int i=0; i<5; i++){
            qDebug() << "Worker in thread:" << QThread::currentThreadId();
            QThread::sleep(1);
        }
        emit workFinished();
    }
signals:
    void workFinished();
};

// 使用方式
QThread *thread = new QThread;
Worker *worker = new Worker;
worker->moveToThread(thread);

// 连接信号与槽
QObject::connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork);
QObject::connect(worker, &Worker::workFinished, thread, &QThread::quit);
QObject::connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
QObject::connect(thread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);

thread->start(); // 启动线程事件循环

优势：

利用Qt的事件循环，避免阻塞线程。
通过信号槽实现线程间通信，天然线程安全。
资源管理更清晰，通过deleteLater自动释放对象。

3. 线程安全与信号槽

跨线程通信：Qt信号槽自动排队（QueuedConnection），无需手动同步。
共享数据保护：使用QMutexLocker或QReadWriteLock保护临界区。

// 示例：使用QMutex保护共享数据
QString sharedData;
QMutex mutex;

void modifyData() {
    QMutexLocker locker(&mutex);
    sharedData = "Modified";
}

4. 线程池（QRunnable）

适用于需要频繁创建/销毁线程的场景：

#include <QRunnable>
#include <QThreadPool>

class Task : public QRunnable {
    void run() override {
        qDebug() << "Task running in thread pool";
    }
};

// 使用方式
Task *task = new Task;
QThreadPool::globalInstance()->start(task);

关键注意事项

GUI操作限制：所有界面操作必须在主线程完成，通过信号将结果传递回UI线程。
事件循环：Worker模式依赖线程的事件循环（默认已启动）。
资源释放：通过finished信号触发deleteLater，避免野指针。
避免阻塞：耗时应放在子线程，主线程保持响应。

示例场景：后台计算更新进度

// Worker类中定义进度信号
signals:
    void progressUpdated(int percent);

// UI线程连接信号
QObject::connect(worker, &Worker::progressUpdated, 
    [](int value){ progressBar->setValue(value); });