Qt：线程

Qt线程简介

Qt提供了QThread类表示线程

• 创建线程的步骤：
• 创建QThread类的实例
• 指定线程的入口函数
  对于Linux的线程函数，是在参数部分使用函数指针指定线程的入口函数
  对于Qt，则先创建QThread子类，再重写其中的run函数，起到指定入口函数的方式（这里多态）同事件处理

常用函数

start，调用系统API创建线程，新线程创建出来后会自动执行run函数
finish，线程结束时会发出信号，可以通过该信号来实现线程的清理工作
在Qt中，为了防止多线程修改界面的不安全现象，Qt选择一刀切，对于界面的控件状态修改必须在主线程中进行

分为三个部分，公有函数、公有槽函数，信号，Qt提供的静态成员函数
父对象和父类是两回事，父类是继承关系，父对象是从属关系

// 构造函数
QThread::QThread(QObject *parent = Q_NULLPTR);
指定一个父对象就可以了

// 判断线程中的任务是不是处理完毕了
bool QThread::isFinished() const;
// 判断子线程是不是在执行任务
bool QThread::isRunning() const;

// Qt中的线程可以设置优先级
// 得到当前线程的优先级
Priority QThread::priority() const;
void QThread::setPriority(Priority priority);
优先级:
    QThread::IdlePriority         --> 最低的优先级
    QThread::LowestPriority
    QThread::LowPriority
    QThread::NormalPriority
    QThread::HighPriority
    QThread::HighestPriority
    QThread::TimeCriticalPriority --> 最高的优先级
    
    QThread::InheritPriority      --> 子线程和其父线程的优先级相同, 默认是这个

// 退出线程, 停止底层的事件循环
// 退出线程的工作函数
void QThread::exit(int returnCode = 0);
// 调用线程退出函数之后, 线程不会马上退出因为当前任务有可能还没有完成, 调回用这个函数是
// 调用wait后会等待任务执行, 执行完退出线程, 一般情况下会在 exit() 后边调用这个函数
bool QThread::wait(unsigned long time = ULONG_MAX);

槽

// 和调用 exit() 效果是一样的
// 调用这个函数之后, 再调用 wait() 函数
[slot] void QThread::quit();

// 启动子线程
[slot] void QThread::start(Priority priority = InheritPriority);

// 线程退出, 可能是会马上终止线程, 一般情况下不使用这个函数
[slot] void QThread::terminate();

信号

// 线程中完成后, 会发出该信号
[signal] void QThread::finished();

// 发出该信号后表示线程开始工作，启动线程后没必要捕捉该信号
[signal] void QThread::started();

主线程和子线程间通过信号和槽进行数据传递

静态函数

// 返回一个指向管理当前执行线程的QThread的指针
[static] QThread *QThread::currentThread();

// 返回可以在系统上运行的理想线程数 == 和当前电脑的 CPU 核心数相同
[static] int QThread::idealThreadCount();

// 线程休眠函数
[static] void QThread::msleep(unsigned long msecs);	// 单位: 毫秒
[static] void QThread::sleep(unsigned long secs);	// 单位: 秒
[static] void QThread::usleep(unsigned long usecs);	// 单位: 微秒

任务处理函数

// 子线程要处理什么任务, 需要写到 run() 中
[virtual protected] void QThread::run();

该函数没有参数和返回值，是一个受保护的虚函数，如果让子线程处理某些任务，需要将任务写到run内部，调用start函数就能执行线程内部的run函数

受保护说明该函数不能在类外使用，需要通过调用start槽函数使run函数运行执行任务

最简单的Qt线程

------------------------------------------------
Widget.h

#include 
#include "thread.h"
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private:
    Ui::Widget *ui;

    Thread thread;
    void handle();
};

------------------------------------------------------------
Widget，cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    //在构造函数中启动线程
    thread.start();

    //连接信号槽，通过槽函数更新界面
    connect(&thread,&Thread::notify,this,&Widget::handle);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::handle()
{
    //修改界面内容
    int val=ui->lcdNumber->intValue();
    val--;
    ui->lcdNumber->display(val);

}

--------------------------------------
Thread.h    继承自QThread
#include 
#include 
class Thread : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    Thread();

    //最重要的目的是重写run函数
    void run();

signals:
    void notify();
};

-------------------------------------------
#include "thread.h"

Thread::Thread()
{

}

void Thread::run()
{
    //在run函数中不能修改界面的内容
    //可以在run中计时，每过一秒通知主线程去修改界面计时器的值
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        sleep(1);
        //休眠完后，发送信号通知主线程
        emit notify();
    }
}

使用方式

方式1：

• 创建线程类，该类继承QThread类
• 在线程的子类中重写run函数
• 在主线程类中new一个子线程的类对象，让该子线程对象调用start函数

子类头文件

#include 
class MyThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyThread(QObject *parent = nullptr);

protected:
    void run();

signals:
    // 自定义信号, 传递数据
    void curNumber(int num);

public slots:
};

子类源文件

#include "mythread.h"
#include 
MyThread::MyThread(QObject *parent) : QThread(parent)
{}

void MyThread::run()
{
    qDebug() << "当前线程对象的地址: " << QThread::currentThread();

    int num = 0;
    while(1)
    {
        emit curNumber(num++);
        if(num == 10000000)
        {
            break;
        }
        QThread::usleep(1);
    }
    qDebug() << "run() 执行完毕, 子线程退出...";
}

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "mythread.h"
#include 

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    qDebug() << "主线程对象地址:  " << QThread::currentThread();
    
    // 创建子线程
    MyThread* subThread = new MyThread;
    connect(subThread, &MyThread::curNumber, this, [=](int num)
    {
        ui->label->setNum(num);
    });

    connect(ui->startBtn, &QPushButton::clicked, this, [=]()
    {
        // 启动子线程
        subThread->start();
    });
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}