界面编程之QT的线程20180731

/*******************************************************************************************/

一、为什么需要使用线程

图形界面中一旦使用了线程休眠，图形界面就不会刷新(不会动)，呈现卡住无响应的状态。

这是由于图形界面中是单线程的

所以很复杂的数据处理耗时长的，就需要创建线程。

QThread 线程类，

qt中的线程睡眠函数：QThread::sleep();

void MyWidget::on_pushButton_clicked()

{

//如果定时器没有工作

if(myTimer->isActive() == false)

{

myTimer->start(100);

}

//很复杂的数据处理

//需要耗时5s

sleep(5);//图形界面中一旦使用了线程休眠，图形界面就不会刷新(不会动)，呈现卡住无响应的状态。

//也就是说由于睡眠，导致前面启动了的定时器都不工作

myTimer->stop();//过了5s后图形界面才会有响应。但是

//此时是停了定时器，前面是睡眠定时器也不工作，所以呈现出一直定时器一直不工作的状态

}

/*******************************************************************************************/

二、线程

1.Qt4.7以前线程的使用方法：

1).自定义一个类，继承于QThread

class MyThread : public QThread

{

public:

void run();//只有这个是线程处理函数(和主线程不在同一个线程)，虚函数。

}

2).使用自定义的类创建对象，并开启线程

MyThread myThread;

//启动线程

//注意不能直接调用run函数，否则还是在主线程里面运行，而不是在新线程里面

myThread.start();//间接调用run

3).返回处理结果，告诉处理完

可以在类中定义一个信号，然后在需要(处理好后)的时候发送这个信号，来告诉其他线程。

具体见图《线程1》

2.实现：

在项目中添加一个继承QThread的类，添加的时候注意由于这个不是控件，所以下拉框选择QObject，然后

再在文件中把基类改为QThread

class MyThread : public QThread

{

Q_OBJECT

public:

explicit MyThread(QObject *parent = 0);

protected:

//QThread的虚函数

//线程处理函数

//不能直接调用，通过start()间接调用

void run();

signals:

void isDone();

public slots:

};

void MyThread::run()

{

//很复杂的数据处理

//需要耗时5s

sleep(5);

emit isDone();

}

//分配空间

thread = new MyThread(this);

//处理线程中的信号，最好用这种传统的方式

connect(thread, &MyThread::isDone, this, &MyWidget::dealDone);

//当按窗口右上角x时，窗口触发destroyed()，否则关了窗口线程还会运行

connect(this, &MyWidget::destroyed, this, &MyWidget::stopThread);

void MyWidget::dealDone()

{

qDebug() << "it is over";

myTimer->stop(); //关闭定时器

}

void MyWidget::on_pushButton_clicked()

{

//如果定时器没有工作

if(myTimer->isActive() == false)

{

myTimer->start(100);

}

//启动线程，处理数据

thread->start();

}

void MyWidget::stopThread()

{

//停止线程，不是立马关闭，释放线程占用的内存，线程号等资源。和下面配合使用

thread->quit();//类似linux中，pthread_exit()

//等待线程处理完手头动作

thread->wait();//类似linux中，pthread_join , pthread_detach,

//terminate 强制结束，很暴力，往往会导致内存问题。所以一般不用

}

上述代码具体见《QThread》

 #ifndef MYWIDGET_H
 #define MYWIDGET_H
 
 #include <QWidget>
 #include <QTimer> //定时器头文件
 #include "mythread.h" //线程头文件
 
 namespace Ui {
 class MyWidget;
 }
 
 class MyWidget : public QWidget
 {
     Q_OBJECT
 
 public:
     explicit MyWidget(QWidget *parent = );
     ~MyWidget();
 
     void dealTimeout(); //定时器槽函数
     void dealDone(); //线程结束槽函数
     void stopThread(); //停止线程槽函数
 
 private slots:
     void on_pushButton_clicked();
 
 private:
     Ui::MyWidget *ui;
 
     QTimer *myTimer; //声明变量
     MyThread *thread; //线程对象
 };
 
 #endif // MYWIDGET_H

mywidget.h

 #include "mywidget.h"
 #include "ui_mywidget.h"
 #include <QThread>
 #include <QDebug>
 
 MyWidget::MyWidget(QWidget *parent) :
     QWidget(parent),
     ui(new Ui::MyWidget)
 {
     ui->setupUi(this);
 
     myTimer = new QTimer(this);
 
     //只要定时器启动，自动触发timeout()
     connect(myTimer, &QTimer::timeout, this, &MyWidget::dealTimeout);
 
     //分配空间
     thread = new MyThread(this);
 
     connect(thread, &MyThread::isDone, this, &MyWidget::dealDone);
 
     //当按窗口右上角x时，窗口触发destroyed()
     connect(this, &MyWidget::destroyed, this, &MyWidget::stopThread);
 
 }
 
 void MyWidget::stopThread()
 {
     //停止线程
     thread->quit();
     //等待线程处理完手头动作
     thread->wait();
 }
 
 void MyWidget::dealDone()
 {
     qDebug() << "it is over";
     myTimer->stop(); //关闭定时器
 }
 
 void MyWidget::dealTimeout()
 {
     static int i = ;
     i++;
     //设置lcd的值
     ui->lcdNumber->display(i);
 }
 
 MyWidget::~MyWidget()
 {
     delete ui;
 }
 
 void MyWidget::on_pushButton_clicked()
 {
     //如果定时器没有工作
     if(myTimer->isActive() == false)
     {
         myTimer->start();
     }
 
     //启动线程，处理数据
     thread->start();
 
 }

mywidget.cpp

 #ifndef MYTHREAD_H
 #define MYTHREAD_H
 
 #include <QThread>
 
 class MyThread : public QThread
 {
     Q_OBJECT
 public:
     explicit MyThread(QObject *parent = );
 
 protected:
     //QThread的虚函数
     //线程处理函数
     //不能直接调用，通过start()间接调用
     void run();
 
 signals:
     void isDone();
 
 public slots:
 };
 
 #endif // MYTHREAD_H

mythread.h

 #include "mythread.h"
 
 MyThread::MyThread(QObject *parent) : QThread(parent)
 {
 
 }
 
 void MyThread::run()
 {
     //很复杂的数据处理
     //需要耗时5s
     sleep();
 
     emit isDone();
 }

mythread.cpp

3.Qt4.7以后线程的使用方法：

1).定义：

(1).设定一个类，继承与QObject

(2).类中设置一个线程函数(只有一个是线程函数,函数名可以任意)

class MyThread : public QObject

{

public:

void fun();//

}

2).使用：

(1).创建自定义线程对象(不能指定父对象)，

否则后续就无法加入到QThread线程对象，因为指定后是已经给了窗口了就不能放到线程的地方了

或者说已经有父对象的则不能再移动了(不能移动到别的父对象)

myThread=new MyThread;

(2).创建QThread线程对象

QThread *thread = new QThread(this)

(3).把自定义线程类，加入到QThread线程对象，关联起来

myThread->moveToThread(thread);

(4).启动线程对象的线程，

thread.start();//只是把线程开启了，并没有启动线程处理函数(线程是启动了，但是线程函数没有启动)

(5).线程处理函数(自定义线程函数)的启动，必须通过signal-slot 信号和槽的方式(不能直接调用这个函数)：

主线程发送信号，并且信号的处理函数指定为线程处理函数，这样线程处理函数才启动了

(定义信号与槽必须要有Q_OBJECT宏)

connect(this, &MyWidget::startThread, myT, &MyThread::myTimeout);

(6).线程退出，直接退出是不行的，因为线程处理函数中的while(1)这样退出不了

//当按窗口右上角x时，窗口触发destroyed()，如果此时不关闭线程，则关了窗口线程还会运行

connect(this, &MyWidget::destroyed, this, &MyWidget::dealClose);//不像linux中进程关了则线程都关了，这里线程还会运行

注意使用前面：

thread->quit();//等待线程处理完，但是线程是死循环一致处理不完，所以线程无法退出

thread->wait();

这样线程不退出，必须先让线程处理函数退出循环，通过标志位的方法：

myT->setFlag(true);//设置退出标记，则循环条件不满足，则线程处理函数会退出

thread->quit();

thread->wait()

3).返回处理结果，

可以在类中定义一个信号，信号可以是带参数的，参数可以是处理后的数据

然后在需要(处理好后)的时候发送这个信号，来告诉其他线程。

具体见图《线程2》

4.实现：

void MyThread::myTimeout()

{

while( !isStop )

{

QThread::sleep(1);

emit mySignal();

//QMessageBox::aboutQt(NULL);

qDebug() << "子线程号：" << QThread::currentThread();

if(isStop)

{

break;

}

void MyWidget::on_buttonStart_clicked()

{

if(thread->isRunning() == true)

{

return;

}

//启动线程，但是没有启动线程处理函数

thread->start();

myT->setFlag(false);

//不能直接调用线程处理函数，

//直接调用，导致，线程处理函数和主线程是在同一个线程

//myT->myTimeout();

//只能通过 signal - slot 方式调用

emit startThread();

}

void MyWidget::on_buttonStop_clicked()

{

if(thread->isRunning() == false)

{

return;

}

myT->setFlag(true);

thread->quit();

thread->wait();

}

5.注意：

1).线程处理函数内部，不允许操作图形界面，也不允许创建图形界面，否则程序会奔溃。

线程处理函数内部一般是纯数据处理

2).connect()第五个参数的作用，第五个参数多线程时才有意义

connect()第五个参数表示的是连接方式，主要有三种：自动连接，队列连接，直接连接

默认的时候，用的是自动连接，自动连接时：

如果是多线程，默认使用队列连接（通过(接收的)类来判断是否是子线程的）

如果是单线程，默认使用直接连接方式

队列连接含义: 槽函数所在的线程和接收者一样

connect(this, &MyWidget::startThread, myT, &MyThread::myTimeout);

//槽函数所在的线程和myT一样，即在子线程中

直接连接含义：槽函数所在线程和发送者一样

connect(this, &MyWidget::startThread, myT, &MyThread::myTimeout,Qt::DirectConnection);

//槽函数所在的线程和this一样，即在主线程中，无法实现多任务

这就是为啥，启动线程处理函数使用connect的原因，默认是队列方式(多线程下)。

一般用默认就够了

上述代码具体见《ThreadPro》

 #ifndef MYWIDGET_H
 #define MYWIDGET_H
 
 #include <QWidget>
 #include "mythread.h"
 #include <QThread>
 
 namespace Ui {
 class MyWidget;
 }
 
 class MyWidget : public QWidget
 {
     Q_OBJECT
 
 public:
     explicit MyWidget(QWidget *parent = );
     ~MyWidget();
 
     void dealSignal();
     void dealClose();
 
 signals:
     void startThread(); //启动子线程的信号
 
 private slots:
     void on_buttonStart_clicked();
 
     void on_buttonStop_clicked();
 
 private:
     Ui::MyWidget *ui;
     MyThread *myT;
     QThread *thread;
 
 };
 
 #endif // MYWIDGET_H

mywidget.h

 #include "mywidget.h"
 #include "ui_mywidget.h"
 #include <QDebug>
 
 MyWidget::MyWidget(QWidget *parent) :
     QWidget(parent),
     ui(new Ui::MyWidget)
 {
     ui->setupUi(this);
 
     //动态分配空间，不能指定父对象
     myT = new MyThread;
 
     //创建子线程
     thread = new QThread(this);
 
     //把自定义线程加入到子线程中
     myT->moveToThread(thread);
 
     connect(myT, &MyThread::mySignal, this, &MyWidget::dealSignal);
 
     qDebug() << "主线程号：" << QThread::currentThread();
 
     connect(this, &MyWidget::startThread, myT, &MyThread::myTimeout);
 
     connect(this, &MyWidget::destroyed, this, &MyWidget::dealClose);
 
     //线程处理函数内部，不允许操作图形界面
 
     //connect()第五个参数的作用，连接方式：默认，队列，直接
     //多线程时才有意义
     //默认的时候
     //如果是多线程，默认使用队列
     //如果是单线程， 默认使用直接方式
     //队列: 槽函数所在的线程和接收者一样
     //直接：槽函数所在线程和发送者一样
 
 }
 
 MyWidget::~MyWidget()
 {
     delete ui;
 }
 
 void MyWidget::dealClose()
 {
     on_buttonStop_clicked();
     delete myT;
 }
 
 void MyWidget::dealSignal()
 {
     static int i = ;
     i++;
     ui->lcdNumber->display(i);
 }
 
 void MyWidget::on_buttonStart_clicked()
 {
 
     if(thread->isRunning() == true)
     {
         return;
     }
 
     //启动线程，但是没有启动线程处理函数
     thread->start();
     myT->setFlag(false);
 
     //不能直接调用线程处理函数，
     //直接调用，导致，线程处理函数和主线程是在同一个线程
     //myT->myTimeout();
 
     //只能通过 signal - slot 方式调用
     emit startThread();
 
 }
 
 void MyWidget::on_buttonStop_clicked()
 {
     if(thread->isRunning() == false)
     {
         return;
     }
 
     myT->setFlag(true);
     thread->quit();
     thread->wait();
 }

mywidget.cpp

 #ifndef MYTHREAD_H
 #define MYTHREAD_H
 
 #include <QObject>
 
 class MyThread : public QObject
 {
     Q_OBJECT
 public:
     explicit MyThread(QObject *parent = );
 
     //线程处理函数
     void myTimeout();
 
     void setFlag(bool flag = true);
 
 signals:
     void mySignal();
 
 public slots:
 
 private:
     bool isStop;
 };
 
 #endif // MYTHREAD_H

mythread.h

 #include "mythread.h"
 #include <QThread>
 #include <QDebug>
 #include <QMessageBox>
 
 MyThread::MyThread(QObject *parent) : QObject(parent)
 {
     isStop = false;
 }
 
 void MyThread::myTimeout()
 {
     while( !isStop )
     {
 
         QThread::sleep();
         emit mySignal();
         //QMessageBox::aboutQt(NULL);
 
          qDebug() << "子线程号：" << QThread::currentThread();
 
          if(isStop)
          {
              break;
          }
     }
 }
 
 void MyThread::setFlag(bool flag)
 {
     isStop = flag;
 }

mythread.cpp

两种使用线程的方法，新方式是推荐的，但是老方式更好用。

/*******************************************************************************************/

三、线程画图

线程中可以绘图，可以使用绘图设备QImage

绘画完毕后可以把绘图结果即绘图设备，通过带参数(即绘图设备)的信号发送给主窗口

当绘图很复杂时，当然是放在线程中最合适。

void MyThread::drawImage()

{

//定义QImage绘图设备

QImage image(500, 500, QImage::Format_ARGB32);

//定义画家，指定绘图设备

QPainter p(&image);

//定义画笔对象

QPen pen;

pen.setWidth(5); //设置宽度

//把画笔交给画家

p.setPen(pen);

//定义画刷

QBrush brush;

brush.setStyle(Qt::SolidPattern); //设置样式

brush.setColor(Qt::red); //设置颜色

//把画刷交给画家

p.setBrush(brush);

//定义5个点

QPoint a[] =

{

QPoint(qrand()%500, qrand()%500),

QPoint(qrand()%500, qrand()%500)

};

p.drawPolygon(a, 5);

//通过信号发送图片

emit updateImage(image);

}

上述代码具体见《ThreadIamge》

 #ifndef WIDGET_H
 #define WIDGET_H
 
 #include <QWidget>
 #include "mythread.h"
 #include <QThread>
 #include <QImage>
 
 namespace Ui {
 class Widget;
 }
 
 class Widget : public QWidget
 {
     Q_OBJECT
 
 public:
     explicit Widget(QWidget *parent = );
     ~Widget();
 
     //重写绘图事件
     void paintEvent(QPaintEvent *);
 
     void getImage(QImage); //槽函数
     void dealClose(); //窗口关闭槽函数
 
 private:
     Ui::Widget *ui;
     QImage image;
     MyThread *myT; //自定义线程对象
     QThread *thread; //子线程
 };
 
 #endif // WIDGET_H

widget.h

 #include "widget.h"
 #include "ui_widget.h"
 #include <QPainter>
 #include <QThread>
 
 Widget::Widget(QWidget *parent) :
     QWidget(parent),
     ui(new Ui::Widget)
 {
     ui->setupUi(this);
 
     //自定义类对象，分配空间，不可以指定父对象
     myT = new MyThread;
 
     //创建子线程
     thread = new QThread(this);
 
     //把自定义模块添加到子线程
     myT->moveToThread(thread);
 
     //启动子线程，但是，并没有启动线程处理函数
     thread->start();
 
     //线程处理函数，必须通过signal - slot 调用
     connect(ui->pushButton, &QPushButton::pressed, myT, &MyThread::drawImage);
     connect(myT, &MyThread::updateImage, this, &Widget::getImage);
 
     connect(this, &Widget::destroyed, this, &Widget::dealClose);
 
 }
 
 Widget::~Widget()
 {
     delete ui;
 }
 
 void Widget::dealClose()
 {
     //退出子线程
     thread->quit();
     //回收资源
     thread->wait();
     delete myT;
 
 }
 
 void Widget::getImage(QImage temp)
 {
     image = temp;
     update(); //更新窗口，间接调用paintEvent()
 }
 
 void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)
 {
     QPainter p(this); //创建画家，指定绘图设备为窗口
     p.drawImage(, , image);
 }

widget.cpp

 #ifndef MYTHREAD_H
 #define MYTHREAD_H
 
 #include <QObject>
 #include <QImage>
 
 class MyThread : public QObject
 {
     Q_OBJECT
 public:
     explicit MyThread(QObject *parent = );
 
     //线程处理函数
     void drawImage();
 
 signals:
     void updateImage(QImage temp);
 
 public slots:
 };
 
 #endif // MYTHREAD_H

mythread.h

 #include "mythread.h"
 #include <QPainter>
 #include <QPen>
 #include <QBrush>
 #include <QImage>
 
 MyThread::MyThread(QObject *parent) : QObject(parent)
 {
 
 }
 
 void MyThread::drawImage()
 {
     //定义QImage绘图设备
     QImage image(, , QImage::Format_ARGB32);
     //定义画家，指定绘图设备
     QPainter p(&image);
 
     //定义画笔对象
     QPen pen;
     pen.setWidth(); //设置宽度
     //把画笔交给画家
     p.setPen(pen);
 
     //定义画刷
     QBrush brush;
     brush.setStyle(Qt::SolidPattern); //设置样式
     brush.setColor(Qt::red); //设置颜色
     //把画刷交给画家
     p.setBrush(brush);
 
     //定义5个点
     QPoint a[] =
     {
        QPoint(qrand()%, qrand()%),
        QPoint(qrand()%, qrand()%),
        QPoint(qrand()%, qrand()%),
        QPoint(qrand()%, qrand()%),
        QPoint(qrand()%, qrand()%)
     };
 
     p.drawPolygon(a, );
 
     //通过信号发送图片
     emit updateImage(image);
 
 }

mythread.cpp

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