回顾一下Qt的多线程技术以及实际开发常用场景

在 Qt 中，多线程编程是一项重要的技术，它允许程序同时执行多个任务，从而提高程序的性能和响应能力。下面将详细介绍 Qt 中的多线程编程，包括相关类、使用方法以及实际运用场景例子。

1. Qt 中多线程编程的相关类

QThread

QThread 是 Qt 中用于创建和管理线程的核心类。通过继承 QThread 并重写其 run() 方法，可以在新线程中执行自定义的任务。以下是一个简单的示例：

#include <QThread>
#include <QDebug>class MyThread : public QThread
{Q_OBJECT
public:explicit MyThread(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent) {}protected:void run() override {for (int i = 0; i < 5; ++i) {qDebug() << "Thread ID:" << QThread::currentThreadId() << "Count:" << i;QThread::sleep(1);}}
};

在上述代码中，MyThread 类继承自 QThread，并重写了 run() 方法。在 run() 方法中，线程会每隔 1 秒输出一次当前线程的 ID 和计数。

QRunnable 和 QThreadPool

QRunnable 是一个抽象基类，用于表示可以在线程池中运行的任务。QThreadPool 是 Qt 提供的线程池类，它可以管理和复用线程，减少线程创建和销毁的开销。以下是一个使用 QRunnable 和 QThreadPool 的示例：

#include <QRunnable>
#include <QThreadPool>
#include <QDebug>class MyRunnable : public QRunnable
{
public:void run() override {for (int i = 0; i < 3; ++i) {qDebug() << "Thread ID:" << QThread::currentThreadId() << "Count:" << i;QThread::sleep(1);}}
};// 使用示例
void useThreadPool() {QThreadPool pool;MyRunnable *runnable = new MyRunnable();runnable->setAutoDelete(true); // 任务执行完后自动删除pool.start(runnable);pool.waitForDone(); // 等待所有任务完成
}

在上述代码中，MyRunnable 类继承自 QRunnable，并重写了 run() 方法。QThreadPool 会自动分配线程来执行 MyRunnable 任务。

2. 线程间通信

在多线程编程中，线程间通信是非常重要的。Qt 提供了信号和槽机制来实现线程间的安全通信。以下是一个示例：

#include <QThread>
#include <QObject>
#include <QDebug>// 工作线程类
class Worker : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Worker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}signals:void resultReady(const QString &result);public slots:void doWork() {QString result = "Work done";emit resultReady(result);}
};// 主线程类
class Controller : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Controller(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {worker = new Worker();thread = new QThread();worker->moveToThread(thread);connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork);connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults);connect(worker, &Worker::resultReady, thread, &QThread::quit);connect(worker, &Worker::resultReady, worker, &Worker::deleteLater);connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);thread->start();}public slots:void handleResults(const QString &result) {qDebug() << "Received result:" << result;}private:Worker *worker;QThread *thread;
};

在上述代码中，Worker 类在新线程中执行任务，并通过信号 resultReady 向主线程发送结果。Controller 类负责管理线程和接收结果。

3. 实际运用场景例子

网络请求

在开发网络应用程序时，网络请求可能会阻塞主线程，导致界面卡顿。使用多线程可以将网络请求放在新线程中执行，避免阻塞主线程。以下是一个简单的示例：

#include <QThread>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QDebug>class NetworkWorker : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit NetworkWorker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {manager = new QNetworkAccessManager(this);connect(manager, &QNetworkAccessManager::finished, this, &NetworkWorker::handleNetworkReply);}signals:void networkDataReceived(const QByteArray &data);public slots:void performNetworkRequest(const QUrl &url) {QNetworkRequest request(url);manager->get(request);}private slots:void handleNetworkReply(QNetworkReply *reply) {if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {QByteArray data = reply->readAll();emit networkDataReceived(data);} else {qDebug() << "Network error:" << reply->errorString();}reply->deleteLater();}private:QNetworkAccessManager *manager;
};// 使用示例
void performNetworkTask() {NetworkWorker *worker = new NetworkWorker();QThread *thread = new QThread();worker->moveToThread(thread);connect(thread, &QThread::started, [worker]() {worker->performNetworkRequest(QUrl("https://www.example.com"));});connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, [](const QByteArray &data) {qDebug() << "Received data:" << data;});connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, thread, &QThread::quit);connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, worker, &NetworkWorker::deleteLater);connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);thread->start();
}

在上述代码中，NetworkWorker 类在新线程中执行网络请求，并通过信号 networkDataReceived 将请求结果发送给主线程。

大数据处理

在处理大量数据时，如文件读写、图像处理等，可能会消耗大量的时间。使用多线程可以将数据处理任务分配到多个线程中并行执行，提高处理效率。以下是一个简单的文件读取示例：

#include <QThread>
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDebug>class FileReader : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit FileReader(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}signals:void fileReadFinished(const QString &content);public slots:void readFile(const QString &fileName) {QFile file(fileName);if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {QTextStream in(&file);QString content = in.readAll();file.close();emit fileReadFinished(content);} else {qDebug() << "Failed to open file:" << fileName;}}
};// 使用示例
void performFileReadTask() {FileReader *reader = new FileReader();QThread *thread = new QThread();reader->moveToThread(thread);connect(thread, &QThread::started, [reader]() {reader->readFile("test.txt");});connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, [](const QString &content) {qDebug() << "File content:" << content;});connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, thread, &QThread::quit);connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, reader, &FileReader::deleteLater);connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);thread->start();
}

在上述代码中，FileReader 类在新线程中读取文件内容，并通过信号 fileReadFinished 将文件内容发送给主线程。