Qt之QThread

简述

QThread类提供了与系统无关的线程。

QThread代表在程序中一个单独的线程控制。线程在run()中开始执行，默认情况下，run()通过调用exec()启动事件循环并在线程里运行一个Qt的事件循环。

简述

详细描述

线程管理

使用方式
worker-object

子类化QThread

耗时操作

详细描述

当线程started()和finished()时，QThread会通过一个信号通知你，可以使用isFinished()和isRunning()来查询线程的状态。

你可以通过调用exit()或quit()来停止线程。在极端情况下，可能要强行terminate()一个执行线程。但是，这样做很危险，下面会详细说明。

从Qt4.8起，可以释放运行刚刚结束的线程对象，通过连接finished()信号到QObject::deleteLater()槽。

使用wait()来阻塞调用的线程，直到其它线程执行完毕（或者直到指定的时间过去）。

QThread还提供了静态的、平台独立的休眠函数：sleep()、msleep()、usleep()，允许秒，毫秒和微秒来区分，这些函数在Qt5.0中被设为public。

注意：一般情况下，wait()和sleep()函数应该不需要，因为Qt是一个事件驱动型框架。考虑监听finished()信号来取代wait()，使用QTimer来取代sleep()。

静态函数currentThreadId()和currentThread()返回标识当前正在执行的线程。前者返回该线程平台特定的ID，后者返回一个线程指针。

要设置线程的名称，可以在启动线程之前调用setObjectName()。如果不调用setObjectName()，线程的名称将是线程对象的运行时类型（QThread子类的类名）。

线程管理

可以将常用的接口按照功能进行以下分类：

线程启动

void start(Priority priority = InheritPriority) [slot]

调用后会执行run()函数，但在run()函数执行前会发射信号started()，操作系统将根据优先级参数调度线程。如果线程已经在运行，那么这个函数什么也不做。优先级参数的效果取决于操作系统的调度策略。特别是那些不支持线程优先级的系统优先级将会被忽略（例如在Linux中，更多细节请参考http://linux.die.net/man/2/sched_setscheduler）。

线程执行

int exec() [protected]

进入事件循环并等待直到调用exit()，返回值是通过调用exit()来获得，如果调用成功则范围0。

void run() [virtual protected]

线程的起点，在调用start()之后，新创建的线程就会调用这个函数，默认实现调用exec()，大多数需要重新实现这个函数，便于管理自己的线程。该方法返回时，该线程的执行将结束。

线程退出

void quit() [slot]

告诉线程事件循环退出，返回0表示成功，相当于调用了QThread::exit(0)。

void exit(int returnCode = 0)

告诉线程事件循环退出。

调用这个函数后，线程离开事件循环后返回，QEventLoop::exec()返回returnCode，按照惯例，0表示成功；任何非0值表示失败。

void terminate() [slot]

终止线程，线程可能会立即被终止也可能不会，这取决于操作系统的调度策略，使用terminate()之后再使用QThread::wait()，以确保万无一失。当线程被终止后，所有等待中的线程将会被唤醒。

警告：此函数比较危险，不鼓励使用。线程可以在代码执行的任何点被终止。线程可能在更新数据时被终止，从而没有机会来清理自己，解锁等等。。。总之，只有在绝对必要时使用此函数。

void requestInterruption()

请求线程的中断。该请求是咨询意见并且取决于线程上运行的代码，来决定是否及如何执行这样的请求。此函数不停止线程上运行的任何事件循环，并且在任何情况下都不会终止它。

线程等待

void msleep(unsigned long msecs) [static]

强制当前线程睡眠msecs毫秒

void sleep(unsigned long secs) [static]

强制当前线程睡眠secs秒

void usleep(unsigned long usecs) [static]

强制当前线程睡眠usecs微秒

bool wait(unsigned long time = ULONG_MAX)

线程将会被阻塞，等待time毫秒。和sleep不同的是，如果线程退出，wait会返回。

线程状态

bool isFinished() const

线程是否结束

bool isRunning() const

线程是否正在运行

bool isInterruptionRequested() const

如果线程上的任务运行应该停止，返回true。可以使用requestInterruption()请求中断。

此函数可用于使长时间运行的任务干净地中断。从不检查或作用于该函数返回值是安全的，但是建议在长时间运行的函数中经常这样做。注意：不要过于频繁调用，以保持较低的开销。

void long_task() {
forever {
if ( QThread::currentThread()->isInterruptionRequested() ) {
return;
}
}
}

线程优先级

void setPriority(Priority priority)

设置正在运行线程的优先级。如果线程没有运行，此函数不执行任何操作并立即返回。使用的start()来启动一个线程具有特定的优先级。优先级参数可以是QThread::Priority枚举除InheritPriortyd的任何值。

枚举QThread::Priority：

常量	值	描述
QThread::IdlePriority	0	没有其它线程运行时才调度
QThread::LowestPriority	1	比LowPriority调度频率低
QThread::LowPriority	2	比NormalPriority调度频率低
QThread::NormalPriority	3	操作系统的默认优先级
QThread::HighPriority	4	比NormalPriority调度频繁
QThread::HighestPriority	5	比HighPriority调度频繁
QThread::TimeCriticalPriority	6	尽可能频繁的调度
QThread::InheritPriority	7	使用和创建线程同样的优先级. 这是默认值

使用方式

worker-object

可以使用worker-object通过QObject::moveToThread将它们移动到线程中。

class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT

public slots:
void doWork(const QString ¶meter) {
QString result;
// 这里是昂贵的或阻塞的操作
emit resultReady(result);
}

signals:
void resultReady(const QString &result);
};

class Controller : public QObject
{
Q_OBJECT
QThread workerThread;
public:
Controller() {
Worker *worker = new Worker;
worker->moveToThread(&workerThread);
connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork);
connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults);
workerThread.start();
}
~Controller() {
workerThread.quit();
workerThread.wait();
}
public slots:
void handleResults(const QString &);
signals:
void operate(const QString &);
};

Worker槽中的代码将在一个单独的线程中执行，然而，可以自由地将Worker的槽函数连接到任何信号（来自任何对象、在任何线程中），在不同的线程里连接信号和槽也是安全的，这要归功于一个名为Qt::QueuedConnection的连接机制。

子类化QThread

另一种使代码运行在一个单独的线程中的方法，是子类化QThread中并重新实现的run()函数。

class WorkerThread : public QThread
{
Q_OBJECT
void run() Q_DECL_OVERRIDE {
QString result;
// 这里是耗时或阻塞的操作
emit resultReady(result);
}
signals:
void resultReady(const QString &s);
};

void MyObject::startWorkInAThread()
{
WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
connect(workerThread, &WorkerThread::resultReady, this, &MyObject::handleResults);
connect(workerThread, &WorkerThread::finished, workerThread, &QObject::deleteLater);
workerThread->start();
}

上面的示例，在run()函数返回后线程就会退出，在线程中将不会有任何的事件循环运行，除非调用exec()。

重要的是要记住，一个线程实例位于实例化它的旧线程中，而非调用run()的新线程中，这意味着所有线程的queued slots将在旧线程中执行。因此，如果要在新线程调用槽函数必须使用worker-object方法，新的槽函数不应直接在子类化QThread中来实现。

当子类化QThread时，谨记构造函数在旧线程中执行，然而run()在新线程中执行。如果一个成员变量的访问来自两个函数，然后从两个不同的线程访问变量，需要检查这样做是否安全。

注意：用在不同的线程中的对象进行交互时必须小心。详见同步线程（Synchronizing Threads）。

耗时操作

requestInterruption()

isInterruptionRequested()

请参考：Qt之模型/视图（自定义进度条）