C++及QT的线程学习

目录

一. 线程学习

二. 学习线程当中，得到的未知。

1. 了解以下MainWindow和main的关系

2. [=]()匿名函数 有函数体，没有函数名.

3. join和detach都是用来管理线程的生命周期的，它们的区别在于线程结束和资源的回收。

4. operator()() 仿函数

5. try-catch的使用以及细节。处理异常，try块用于包含可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。

6. C++创建多线程

1).普通函数的多线程创建方式

2).lsmbda表达式方式创建多线程

3).仿函数方式创建多线程

4).类成员函数创建多线程

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一. 线程学习

首先，我们任意建一个QT工程，按下按键让数字递增。

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    int i = 0;
    for(;;)
    {
        ui->lcdNumber->display(QString::number(i++));
        sleep(1);
    }
}

但是我们在槽里这样写的话，移动窗口或者按下按键会报错，因为我们既要绘制窗口，又要响应窗口移动的操作，还要执行自加的逻辑，当执行到这个自加的逻辑就已经很忙了，它就没有功夫去调用显示逻辑了。我们可以加一个Debug查看一下。

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    int i = 0;
    for(;;)
    {
        qDebug() << i;
        ui->lcdNumber->display(QString::number(i++));
        sleep(1);
    }
}

可以发现操作台是有数在走的，但是却没有显示。

这时候我们就得采用多线程。那么我们使用join还是detach呢，因为主线程也要执行，不可能等待子线程执行，而且主线程本身就是一个循环，比如return a.exec()；主进程不会退出，所以使用detach。

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    std::thread my_thread(&Widget::showInfo,this);
    my_thread.detach();
}
 
void Widget::showInfo()
{
    int i = 0;
    for(;;)
    {
        qDebug() << i;
        ui->lcdNumber->display(QString::number(i++));
        sleep(1);
    }
}

因为是在栈中定义的my_thread，所以不需要担心资源回收的问题，函数一结束，my_thread就销毁了，不用担心线程回收的问题。

这样，我们点击按钮开始计数之后就不会卡死。

当然QT中封装了一个多线程的类，叫QThread。刚刚我们写的线程是没有退出的逻辑的，所以接下来我们使用QThread。

定义一个自定义的类，继承QThread并重写run()方法，在里面写线程执行的逻辑，定义一个信号。

#include "my_thrad.h"
#include <QDebug>
My_Thrad::My_Thrad(QObject *parent) : QThread(parent)
{
 
}
 
void My_Thrad::run()
{
    int i = 0;
    for(;;)
    {
        qDebug() << i;
        emit threadSignal(i++);
        this->sleep(1);
        if (i > 10)
        {
            break;
        }
    }
}

#ifndef MY_THRAD_H
#define MY_THRAD_H
 
#include 
#include 
class My_Thrad : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit My_Thrad(QObject *parent = nullptr);
    ~My_Thrad()//析构函数
    {
        qDebug() << "线程退出了，并回收了线程空间";
    }
protected:
    void run() override;
signals:
    void threadSignal(int val);
};
 
#endif // MY_THRAD_H

这里我们添加了一个析构函数，是判断新建线程能不能结束，而要保证关闭窗口的时候，线程仍然能够执行，实现一个安全可靠的退出，我们就要：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
 
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    my_thread = new My_Thrad(this);//this父对象就是main.cpp中的w
    connect(my_thread,&My_Thrad::threadSignal,[=](int val){
        ui->lcdNumber->display(QString::number(val));
    });
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
    my_thread->exit();
    my_thread->wait();//等待线程执行完毕，然后才退出
    delete my_thread;
//   // my_thread->deleteLater();//它是依赖于某个对象，还依赖于主事件循环存在的情况下，才是有效的，所以这样会内存泄露
}
 
void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    my_thread->start();//使用start间接调用的run方法
}

因此我们在~Widget()析构函数中写上述代码，实现等待线程执行完毕，才退出，并删除my_thread,输出”线程退出了，并回收了线程空间。

二. 学习线程当中，得到的未知。

1. 了解以下MainWindow和main的关系

main()函数，非窗体程序入口函数

Mainwindow函数，是窗体程序的入口函数

2. [=]()匿名函数 有函数体，没有函数名.

3. join和detach都是用来管理线程的生命周期的，它们的区别在于线程结束和资源的回收。

join函数会阻塞当前线程，直到被调用join()的线程(子线程)执行完毕并退出，在这个过程中，调用join()的线程会一直等待，直到被等待的线程退出。如果没有调用join函数。被等待的线程退出后，它的资源不会被回收，这可能会导致内存泄漏。

有时候我们不知道是否已经join()系统提供了一个joinable()来判断是否已经join()

使用detach会让线程在后台运行，这就意味着与主线程不能直接交互了，分离后的线程不能join

但使用detach时，要注意主进程运行的时间，不然可能线程还没执行完，主进程就结束了

4. operator()() 仿函数

5. try-catch的使用以及细节。处理异常，try块用于包含可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。

try{
//可疑代码
//将异常生成对象的异常对象传递给catch块
}catch(异常){
//对异常进行处理
}finally{
} //可以没有finally

6. C++创建多线程

1).普通函数的多线程创建方式

#include <thread>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <string>
using namespace std;
void showInfo()
{
    int i = 0;
    for(;;)
    {
        cout << i++ << endl;
        sleep(10000);
    }
}
 
void print(const string &s)
{
    cout<<"hello thread!"<<endl;
    cout<<s<<endl;
}
 
int main()
{
    /*
    thread my_thread(&showInfo);
    my_thread.join();
    my_thread.detach();
    */
    cout<<"main thread begin!"<< endl;
    string s = "hello world";
    thread t(&print,s);
 
    //thread t(&print);
 
    t.join();
    cout<<"main thread end!"<<endl;
    return 0;
}

2).lsmbda表达式方式创建多线程

#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
using namespace std;
 
int main()
{
    cout<<"main begin"<<endl;
    thread t(
        [](string s)-> void{
            cout<<"hello world!"<<endl;
            cout<<s<<endl;
        },
        "abc"
        );
    t.join();
    cout<<"main end"<<endl;
    return 0;
}

3).仿函数方式创建多线程

#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
using namespace std;
class MyThread{
public:
    void operator()()
    {
        cout<<"Hello World!"<<endl;
    }
};
 
int main()
{
    cout<<"main begin"<<endl;
    MyThread mt;
    thread t(mt);
 
    t.join();
    cout<<"main end"<<endl;
 
    return 0;
}

4).类成员函数创建多线程

#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
using namespace std;
class MyThread{
public:
    void print(const string &s)
    {
        cout<<"Hello World!"<<endl;
        cout<<s<<endl;
    }
};
 
int main()
{
    cout<<"main begin"<<endl;
    MyThread mt;
    thread t(&MyThread::print,&mt,"ac") ;
 
    t.join();
    cout<<"main end"<<endl;
 
    return 0;
}