重点:怎样正确的使用QThread类(注:包括推荐使用QThread线程的新方法QObject::moveToThread)
背景描述:
以前,继承 QThread 重新实现 run() 函数是使用 QThread唯一推荐的使用方法。这是相当直观和易于使用的。但是在工作线程中使用槽机制和Qt事件循环时,一些用户使用错了。Qt 核心开发人员Bradley T. Hughes, 推荐使用QObject::moveToThread 把它们移动到线程中。不幸的是, 以用户反对这样使用。Olivier Goffart, 前Qt 核心开发人之一, 告诉这些用户你们不这样做就错了。最终这俩种用法我们都在QThread的文档中发现 。
QThread::run() 是线程的入口点
从Qt文档中我们可以看到以下内容:
A QThread instance represents a thread and provides the means to start() a thread, which will then execute the reimplementation of QThread::run(). The run() implementation is for a thread what the main() entry point is for the application.
Usage 1-0
在新的线程中执行一些代码,继承QThread 重新实现 run()函数接口。
For example
#include <QtCore> class Thread : public QThread
{
private:
void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
}
}; int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId(); Thread t;
QObject::connect(&t, SIGNAL(finished()), &a, SLOT(quit())); t.start();
return a.exec();
}
结果输出如下:
From main thread: 0x15a8
From worker thread: 0x128c
Usage 1-1
正因QThread::run() 是线程的入口, 所以很容易的理解它们, 并不是所有的代码都在run()接口中被直接调用而不在工作线程中被执行。
接下来的例子中,成员变量 m_stop
在 stop() 和 run()都可被访问到。考虑到前者将在主线程执行,后者在工作线程执行,互斥锁或其它操作是有必要的。
#if QT_VERSION>=0x050000
#include <QtWidgets>
#else
#include <QtGui>
#endif class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT public:
Thread():m_stop(false)
{} public slots:
void stop()
{
qDebug()<<"Thread::stop called from main thread: "<<currentThreadId();
QMutexLocker locker(&m_mutex);
m_stop=true;
} private:
QMutex m_mutex;
bool m_stop; void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
while () {
{
QMutexLocker locker(&m_mutex);
if (m_stop) break;
}
msleep();
}
}
}; #include "main.moc"
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
QPushButton btn("Stop Thread");
Thread t; QObject::connect(&btn, SIGNAL(clicked()), &t, SLOT(stop()));
QObject::connect(&t, SIGNAL(finished()), &a, SLOT(quit())); t.start();
btn.show();
return a.exec();
}
结果输出如下:
From main thread: 0x13a8
From worker thread: 0xab8
Thread::stop called from main thread: 0x13a8
你可以看到Thread::stop() 函数是在主线程中被执行的。
Usage 1-2 (错误的使用方式)
以上的例子很容易明白,但它不是那么直观当事件系统(或队列)中引进工作线程时。
例子如下, 我们应该做些什么,如果我们想在工作线程中周期性的做些动作?
- 在Thread::run()中创建一个QTimer
- 将超时信号连接到线程中的槽函数上
#include <QtCore> class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Thread::onTimeout get called from? : "<<QThread::currentThreadId();
} private:
void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
QTimer timer;
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimeout()));
timer.start(); exec();
}
}; #include "main.moc" int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId(); Thread t;
t.start(); return a.exec();
}
乍看起来代码没什么问题。当线程开始执行时, 我们在当前线程的事件处理中启动了一个定时器。我们将 onTimeout()
连接到超时信号上。此时我们希望它在线程中执行?
但是执行结果如下:
From main thread: 0x13a4
From worker thread: 0x1330
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
Oh, No!!! 它为什么在主线程中被调用了!
是不是很有趣?(接下来我们将要讨论这是为什么)
如何解决这个问题
为了使槽函数工作在线程中, 有人尝试在connect()函数中传入参数 Qt::DirectConnection
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimeout()), Qt::DirectConnection);
还有人尝试在线程构造函数中添加如下功能。
moveToThread(this)
它们都会如期望的工作吗. 但是 …
第二个用法的是错误的,
尽管看起来它工作啦,但很令人费解,这不是QThread 设计的本意(QThread 中所有实现的函数是被创建它的线程来调用的,不是在线程中)
实际上,根据以上表述,第一个方案是错误的。onTimeout() 是线程对象的一个成员函数,会被创建它的线程来调用。
它们都是错误的使用方法?!我们该如何做呢?
Usage 1-3
因为没有一个线程类的成员是设计来被该线程调用的。所以如果我们想使用槽函数必须创建一个独立的工作对象。
#include <QtCore> class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Worker::onTimeout get called from?: "<<QThread::currentThreadId();
}
}; class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT private:
void run()
{
qDebug()<<"From work thread: "<<currentThreadId();
QTimer timer;
Worker worker;
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &worker, SLOT(onTimeout()));
timer.start(); exec();
}
}; #include "main.moc" int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId(); Thread t;
t.start(); return a.exec();
}
结果如下:
From main thread: 0x810
From work thread: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
问题解决啦!
尽管运行的很好,但是你会注意到,当工作线程中运行在事件循环 QThread::exec()
中时,在QThread::run() 函数接口中没有执行自身相关的事务。
所以我们是否可以将对象的创建从QThread::run()中移出, 此时, 槽函数是否依旧会被QThread::run()调用?
Usage 2-0
如果我们只想使用QThread::exec(), 默认情况下会被QThread::run() 调用, 那不需要子类化QThread。
- 创建一个工作对象
- 建立信号与槽的连接
- 将工作对象移至子线程中
- 启动线程
#include <QtCore>
#include <QUdpSocket> class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
void Work()
{
}
private:
QUdpSocket *socket;
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Worker::onTimeout get called from?: "<<QThread::currentThreadId();
}
}; #include "main.moc" int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId(); QThread t;
QTimer timer;
Worker worker; QObject::connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &worker, SLOT(onTimeout()));
timer.start(); timer.moveToThread(&t);
worker.moveToThread(&t); t.start(); return a.exec();
}
结果是:
From main thread: 0x1310
Worker::onTimeout get called from?: 0x121c
Worker::onTimeout get called from?: 0x121c
Worker::onTimeout get called from?: 0x121c
正如所预料的,槽函数没有在主线程中执行。
在此例中,定时器和工作对象都被移至子线程中,实际上,将定时器移至子线程中是没有必要的。
Usage 2-1
在上面的例子当中将 timer.moveToThread(&t);
这一行注释掉。
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId(); QThread t;
QTimer timer;
Worker worker; QObject::connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &worker, SLOT(onTimeout()));
timer.start(); // timer.moveToThread(&t);
worker.moveToThread(&t); t.start(); return a.exec();
}
不同之处如下:
在上面的例子中,
- 信号
timeout()
是由子线程发送出去的。 - 定时器和工作对象是在同一线程当中的,它们的连接方式直接连接。
- 槽函数的调用和信号的触发是在同一线程中的。
在本例中,
- 信号
timeout()
是由主线程发出的。 - 定时器和工作对象是在不同的线程中,它们的连接方式队列连接。
- 槽函数是在子线程中被调用。
- 由于队列连接机制的存在,可以安全的将信号和槽函数在不同的线程中连接起来。如果所有的跨线程通信都通过队列连接方式,那么多线程的互斥防范机制将不在需要。
总结
- 子类化QThread ,实现 run()函数接口是很直观的,也存在很多不错的方法去子类化QThread,但是在工作线程中处理事件处理并不是一件简单的事。
- 在事件处理存在时使用对象时将它们移至线程中时很简单的,这样将事件处理和队列连接的细节给隐藏了。
QObject::thread()
可以查询一个QObject
的线程依附性,通过QThread::currentThread()可以查询当前运行所属线程,都非常有用。QThread *thread;
thread=new QThread(this);
qDebug()<<"1:"<<commUdpClient->thread();
commUdpClient->moveToThread(thread);
thread->start();
qDebug()<<"2:"<<commUdpClient->thread();
输出:
说明对象commUdpClient确实发生所在线程的变化。但是值得注意的是,commUdpClient对象中的
QUdpSocket *socket;
QUdpSocket *socket2;
QUdpSocket socket3; 前两个指针在构造函数里和槽函数里初始化,所属线程是有很大区别的。如下面代码所示,在构造函数里初始化socket2,意味着属于主线程,不管commUdpClient是否移到子线程,它还是属于主线程;而socket是在commUdpClient对象移到子线程后,再在槽函数中初始化,则属于子线程;socket3默认在构造函数里初始化,即使构造函数没有显式初始化,但是也属于主线程,其它如int、char等基础数据变量也是属于主线程的。所以在利用moveToThread方式使用多线程的情况下,commUdpClient类声明中类类型对象建议都声明为指针,然后都在某个槽函数中初始化,而基础数据变量如int、char等建议声明为private,如果需要改变则利用属性的方式get、set来改变,实在需要使用public,则需要加锁,不然会出错。
所以要求A的初始化过程放到某个槽函数中进行,包括connect的过程,然后由线程ThreadParent中调用A的对象C通过信号的方式触发该槽。A其它的槽要想在对象C中调用也需要通过信号的方式,如果通过直接调用A.XX()方式调用槽函数或者其它函数,则仍旧是在线程ThreadParent中运行,非在线程ThreadSon中运行。切记切记,具体看以下代码:
对象B的源码.h
//CommUdpClient.h #include <QObject>
#include <QUdpSocket> class CommUdpClient : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit CommUdpClient(QObject *parent = );
~CommUdpClient();
QUdpSocket *socket;
QUdpSocket *socket2;
QUdpSocket socket3; private:
QHostAddress serverAddress;
quint16 serverPort; public:
//发送报文
void send(const QByteArray &msg); signals:
//接收完报文后触发的信号,用于上层触发相应的槽,获得报文
void sigRevedMsg(QByteArray msg,const QStringList ¶s); public slots:
//报文发送完成信号bytesWritten对应的槽
void sltSent(qint64 bytes);
//接收报文,对应信号readyRead的槽
QByteArray sltReceive();
//通讯参数设置,打开连接
void sltOpenConnect(const QStringList ¶s); };
对象B的源码.CPP
#include "commudpclient.h"
#include <qstringlist.h>
#include <QMetaEnum>
#include <QDebug>
#include <QThread> CommUdpClient::CommUdpClient(QObject *parent) :
QObject(parent)
{
qDebug()<<"udp current thread 1:"<<QThread::currentThread();
//错误
//socket=new QUdpSocket;
//connect(socket,SIGNAL(bytesWritten(qint64)),this,SLOT(sltSent(qint64)));
//connect(socket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(sltReceive()));
socket2=new QUdpSocket;
qDebug()<<"socket2 thread:"<<socket2->thread();
} CommUdpClient::~CommUdpClient()
{
if(socket!=NULL)
{
if(socket->isOpen())
{
socket->close();
}
delete socket;
socket=NULL;
}
} void CommUdpClient::sltOpenConnect(const QStringList ¶s)
{
qDebug()<<"udp current thread 2:"<<QThread::currentThread();
//正确
socket=new QUdpSocket();//这里加this和不加this是有区别的这是打印出来的socket的parent,是有区别的,不过这里的CommUdpClient也是顶层的,无parent的,不然是无法移动到子线程中的,会报错,具体在对象B的源码中描述。
connect(socket,SIGNAL(bytesWritten(qint64)),this,SLOT(sltSent(qint64)));
connect(socket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(sltReceive()));
//测试
qDebug()<<"socket thread:"<<socket->thread();
qDebug()<<"socket2 thread:"<<socket2->thread();
qDebug()<<"scoket3 thread:"<<socket3.thread();
qDebug()<<this<<", thread:"<<this->thread(); serverAddress.setAddress(paras[]);
serverPort=paras[].toUShort();
socket->bind(paras[].toUShort());
} void CommUdpClient::send(const QByteArray &msg)
{
qDebug()<<"udp send thread:"<<QThread::currentThread();
if(!serverAddress.isNull())
{
socket->writeDatagram(msg,serverAddress,serverPort);
qDebug()<<"client send end";
}
} void CommUdpClient::sltSent(qint64 bytes)
{ } QByteArray CommUdpClient::sltReceive()
{
qDebug()<<"server start receive...";
while (socket->hasPendingDatagrams()) {
QByteArray datagram;
datagram.resize(socket->pendingDatagramSize());
QHostAddress sender;
quint16 senderPort;
socket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size(),
&sender, &senderPort);
qDebug()<<datagram;
QStringList sl;
sl.append(sender.toString());
sl.append(QString::number(senderPort));
emit sigRevedMsg(datagram,sl);
return datagram;
}
}
对象A的源码.h
#ifndef COMMUNICATION_H
#define COMMUNICATION_H #include <QObject>
#include <QThread>
#include <qstringlist.h>
#include "commtcpclient.h" class Communication : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Communication(QObject *parent = );
virtual ~Communication(); public:
CommUdpClient *commUdpClient; QThread *thread; public:
void readData();
void writeData(); signals:
void sigThreadConnect(const QStringList ¶s); public slots:
void sltRevedMsg(QByteArray msg,const QStringList ¶s); }; #endif // COMMUNICATION_H
对象B的源码.cpp
#include "communication.h"
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
#include <QTime> Communication::Communication(QObject *parent) :
QObject(parent)
{
qDebug()<<"current thread:"<<QThread::currentThread();
commUdpClient=new CommUdpClient();//这里不能加this,不然是不允许移到子线程中,报错
connect(commUdpClient,SIGNAL(sigRevedMsg(QByteArray,QStringList)),this,SLOT(sltRevedMsg(QByteArray,QStringList)));
connect(this,SIGNAL(sigThreadConnect(QStringList)),commUdpClient,SLOT(sltOpenConnect(QStringList))); thread=new QThread(this);
qDebug()<<"1:"<<commUdpClient->thread();
commUdpClient->moveToThread(thread);
qDebug()<<"2:"<<commUdpClient->thread();
thread->start();
qDebug()<<"3:"<<commUdpClient->thread();
} Communication::~Communication()
{
delete commUdpClient;
thread->quit();
delete thread;
} void Communication::readData()
{
QString sz="192.168.1.186:1234:1235";
QStringList sl=sz.split(':');
emit sigThreadConnect(sl);//正确用法
//commUdpClient->send("error");//不正确的用法,这个是直接在对象B的线程中运行的
} void Communication::writeData()
{
qDebug()<<"xxxx";
} void Communication::sltRevedMsg(QByteArray msg)
{
qDebug()<<"communication end,receive msg:"<<msg;
} void Communication::sltRevedMsg(QByteArray msg, const QStringList ¶s)
{ }
远行结果:
//commUdpClient->send("error");//不正确的用法,这个是直接在对象B的线程中运行的
具体的参考资料:http://blog.csdn.net/sydnash/article/details/7425947 一种使用QThread线程的新方法QObject::moveToThread
http://blog.csdn.net/lainegates/article/details/9701215
http://mobile.51cto.com/symbian-268690_1.htm
关于: QObject: Cannot create children for a parent that is in a different thread错误
参考:http://blog.chinaunix.net/uid-26808060-id-3355816.html
class TcpComm:public QThread
{
Q_OBJECT
public:
TcpComm(const QString &iAddrStr, quint16 iPort);
~TcpComm();
........
private:
.......
TcpClient*mTcpClient;
}; TcpComm::TcpComm(const QString &iAddrStr, quint16 iPort):mAddr(iAddrStr), mPort(iPort)
{
mIsStop = false;
mTcpClient = new TcpClient();
start();
}
以上程序在运行时报QObject: Cannot create children for a parent that is in a different thread错误。
将原构造函数中的mTcpClient = new TcpClient();放到run()中问题解决。
TcpComm::TcpComm(const QString &iAddrStr, quint16 iPort):mAddr(iAddrStr), mPort(iPort)
{
mIsStop = false;
start();
} void TcpComm::run()
{
mTcpClient = new TcpClient();
........
}
查了查,原因应该是,在QThread中定义的所有东西都属于创建该QThread的线程。所以在构造函数中初始化的mTcpClient应该是属于父线程的,那么在run中调用时就属于跨线程调用。所以把mTcpClient放到run中初始化就属于线程的了,调用时就不会出现跨线程调用的问题。
另外:QThread中写的所有函数都应该在创建它的线程中调用,而不是开启QThread的线程
其它参考资料:http://blog.csdn.net/zhangbinsijifeng/article/details/52299926 qt中的线程 拥有权 一个对象属于哪个线程
http://blog.csdn.net/an505479313/article/details/50351745 QThread使用——关于run和movetoThread的区别
http://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6554104 Qt 线程基础(QThread、QtConcurrent等)
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