QT使用线程以及线程同步

首先转载一个博客，学习如何使用QT线程
http://hi.baidu.com/%D2%C0%C8%BB%BD%DA%D7%E0%C0%B6%B5%F7/blog/item/da39f4f29aa93d00b17ec522.html
QThread
似乎是很难的一个东西，特别是信号和槽，有非常多的人(尽管使用者本人往往不知道)在用不恰当(甚至错误)的方式在使用
QThread，随便用google一搜，就能搜出大量结果出来。无怪乎Qt的开发人员 Bradley T. Hughes 声嘶力竭地喊you
are-doing-it-wrong

和众多用户一样，初次看到这个时，感到 Bradley T. Hughes有
些莫名奇妙，小题大作。尽管不舒服，当时还是整理过一篇博客QThread 的使用方法

时间过去3个月，尽管依然没怎么用thread；但今天csdn论坛中有人问到这个问题，想想还是尽我所能整理一
下吧。提升自己，方便他人，何乐而不为呢?
QThread东西还是比较多的，而且我对底层对象了解有限，仅就一点进行展开(或许是大家最关心的一点)：QThread
中的slots在那个线程中执行？

QThread::run

run 函数是做什么用的？Manual中说的清楚：

run
对于线程的作用相当于main函数对于应用程序。它是线程的入口，run的开始和结束意味着线程的开始和结束。

原文如下(这段话我们称为定理一
吧)：

The run() implementation is for a
thread what the main() entry point is for the application. All code
executed in a call stack that starts in the run() function is executed
by the new thread, and the thread finishes when the function returns.

这么短的文字一眼就看完了，可是，这是什么意思呢？又能说明什么问题呢？看段简单代码：

class
Thread
:public
QThread

{

Q_OBJECT

public
:

Thread
(QObject
* parent
=0
):QThread
(parent
){}

public
slots:

void
slot
()
{
...
}

signals:

void
sig
();

protected
:

void
run
()
{
...
}

};

int
main
(int
argc
, char
** argv
)

{

...

Thread
thread
;

...

}

对照前面的定理，run函数中的代码时确定无疑要在次线程中运行的，那么其他的呢？比如 slot
是在次线程还是主线程中运行？
你想说主线程，但又心有不甘，对么？

QObject::connect

涉及信号槽，我们就躲不过 connect
函数，只是这个函数大家太熟悉。我不好意思再用一堆废话来描述它，但不说又不行，那么折中一下，只看它的最后一个参数吧(为了简单起见，只看它最常用的3
个值)
下面的列表，我们暂称为定理二
:

自动连接(Auto Connection)

这是默认设置

如果发送者和接收者处于同一线程，则等同于直接连接

如果发送者和接受者位于不同线程，则等同于队列连接

也就是这说，只存在下面两种情况

直接连接(Direct Connection)

当信号发射时，槽函数将直接被调用。

无论槽函数所属对象在哪个线程，槽函数都在发射者所在线程执行。

队列连接(Queued Connection)

当控制权回到接受者所在线程的事件循环式，槽函数被调用。

槽函数在接收者所在线程执行。

同前面一样，这些文字大家都能看懂。但含义呢？
不妨继续拿前面的例子来看，slot 函数是在主线程还是次线程中执行呢？
定理二强调两个概念：发送者所在线程 和 接收者所在线程。而 slot 函数属于我们在main中创建的对象
thread，即thread属于主线程

队列连接告诉我们：槽函数在接受者所在线程执行。即 slot 将在主线程执行

直接连接告诉我们：槽函数在发送者所在线程执行。发送者在那个线程呢？？不定！

自动连接告诉我们：二者不在同一线程时，等同于队列连接。即 slot 在主线程执行

太绕了？不是么（要彻底理解这几句话，你可能需要看Qt meta-object系统和Qt event系统）

怎么办
呢？

如果上两节看不懂，就记住下面的话吧（自己总结的，用词上估计会不太准确）。

QThread 是用来管理线程的，它所处的线程和它管理的线程并不是同一个东西

QThread 所处的线程，就是执行 QThread t(0) 或 QThread * t=new QThread(0)
的线程。也就是咱们这儿的主线程

QThread 管理的线程，就是 run 启动的线程。也就是次线程

因为QThread的对象在主线程中，所以他的
slot函数会在主线程中执行，而不是次线程。除非：

QThread 对象在次线程中

slot 和信号是直接连接，且信号所属对象在次线程中

但上两种解决方法都不好，因为QThread不是这么用的(Bradley T. Hughes)

好了，不在添加更多文字了，看代码，估计咱们都会轻松点

主线程
(信号)QThread(槽)

这是 Qt Manual 和 例子中普遍采用的方法。
但由于manual没说槽函数是在主线程执行的，所以不少人都认为它应该
是在次线程执行了。

定义一个 Dummy 类，用来发信号

定义一个 Thread 类，用来接收信号

重载 run 函数，目的是打印 threadid

/*!

* /file main.cpp

*

* Copyright (C) 2010, dbzhang800

* All rights reserved.

*

*/

#
include <QtCore
/
QCoreApplication>

#
include <QtCore
/
QObject>

#
include <QtCore
/
QThread>

#
include <QtCore
/
QDebug>

class
Dummy
:public
QObject

{

Q_OBJECT

public
:

Dummy
(){}

public
slots:

void
emitsig
()

{

emit
sig
();

}

signals:

void
sig
();

};

class
Thread
:public
QThread

{

Q_OBJECT

public
:

Thread
(QObject
* parent
=0
):QThread
(parent
)

{

//moveToThread(this);

}

public
slots:

void
slot_main
()

{

qDebug
()<<"
from thread slot_main:
"
<<currentThreadId
();

}

protected
:

void
run
()

{

qDebug
()<<"
thread thread:
"
<<currentThreadId
();

exec
();

}

};

#
include "main.moc"

int
main
(int
argc
, char
*argv
[])

{

QCoreApplication
a
(argc
, argv
);

qDebug
()<<"
main thread:
"
<<QThread
::currentThreadId
();

Thread
thread
;

Dummy
dummy
;

QObject
::connect
(&dummy
, SIGNAL
(sig
()), &thread
, SLOT
(slot_main
()));

thread
.start
();

dummy
.emitsig
();

return
a
.exec
();

}

然后看到结果(具体值每次都变，但结论不变)

main thread: 0x1a40 from thread slot_main: 0x1a40 thread thread: 0x1a48

看到了吧，槽函数的线程和主线程是一样的！
如果你看过Qt自带的例子，你会发现 QThread 中 slot 和 run
函数共同操作的对象，都会用QMutex锁住。为什么？
因为slot和run处于不同线程，需要线程间的同步！
如果想让槽函数slot在次线程运行(比如它执行耗时的操作，会让主线程死掉)，怎么解决呢？

注意：发送dummy信号是在主线程， 接收者 thread 也在主线程中。

参考我们前面的结论，很容易想到:

将 thread 放到次线程中不就行了

这也是代码中注释掉的 moveToThread(this)所做的，去掉注释，你会发现slot在次线程中运行

main thread: 0x13c0

thread thread: 0x1de0

from thread slot_main: 0x1de0

这可以工作，但这是 Bradley T. Hughes 强烈批判的用法
。
推荐的方法后面会给出。

run
中信号与QThread中槽

定义一个 Dummy 类，在run中发射它的信号

也可以在run中发射 Thread 中的信号，而不是Dummy（效果完全一样）

QThread 定义槽函数，重载run函数

/*!

* /file main.cpp

*

* Copyright (C) 2010, dbzhang800

* All rights reserved.

*

*/

#
include <QtCore
/
QCoreApplication>

#
include <QtCore
/
QObject>

#
include <QtCore
/
QThread>

#
include <QtCore
/
QDebug>

class
Dummy
:public
QObject

{

Q_OBJECT

public
:

Dummy
(QObject
* parent
=0
):QObject
(parent
)
{}

public
slots:

void
emitsig
()

{

emit
sig
();

}

signals:

void
sig
();

};

class
Thread
:public
QThread

{

Q_OBJECT

public
:

Thread
(QObject
* parent
=0
):QThread
(parent
)

{

//moveToThread(this);

}

public
slots:

void
slot_thread
()

{

qDebug
()<<"
from thread slot_thread:
"
<<currentThreadId
();

}

signals:

void
sig
();

protected
:

void
run
()

{

qDebug
()<<"
thread thread:
"
<<currentThreadId
();

Dummy
dummy
;

connect
(&dummy
, SIGNAL
(sig
()), this
, SLOT
(slot_thread
()));

dummy
.emitsig
();

exec
();

}

};

#
include "main.moc"

int
main
(int
argc
, char
*argv
[])

{

QCoreApplication
a
(argc
, argv
);

qDebug
()<<"
main thread:
"
<<QThread
::currentThreadId
();

Thread
thread
;

thread
.start
();

return
a
.exec
();

}

想看结果么？

main thread: 0x15c0

thread thread: 0x1750

from thread slot_thread: 0x15c0

其实没悬念，肯定是主线程

thread 对象本身在主线程。所以它的槽也在要在主线程执行

如何解决呢？

（方法一）前面提了 moveToThread,这儿可以用，而且可以解决问题。当同样，是被批判的对象。

（方法二）注意哦，这儿我们的信号时次线程发出的，对比connect连接方式，会发现：

采用直接连接，槽函数将在次线程(信号发出的线程)执行

这个方法不太好，因为你需要处理slot和它的对象所在线程的同步。需要 QMutex 一类的东西

推荐的
方法

千呼万唤始出来。
其实，这个方法太简单，太好用了。定义一个普通的QObject派生类，然后将其对象move到QThread
中。使用信号和槽时根本不用考虑多线程的存在。也不用使用QMutex来进行同步，Qt的事件循环会自己自动处理好这个。

/*!

* /file main.cpp

*

* Copyright (C) 2010, dbzhang800

* All rights reserved.

*

*/

#
include <QtCore
/
QCoreApplication>

#
include <QtCore
/
QObject>

#
include <QtCore
/
QThread>

#
include <QtCore
/
QDebug>

class
Dummy
:public
QObject

{

Q_OBJECT

public
:

Dummy
(QObject
* parent
=0
):QObject
(parent
)
{}

public
slots:

void
emitsig
()

{

emit
sig
();

}

signals:

void
sig
();

};

class
Object
:public
QObject

{

Q_OBJECT

public
:

Object
(){}

public
slots:

void
slot
()

{

qDebug
()<<"
from thread slot:
"
<<QThread
::currentThreadId
();

}

};

#
include "main.moc"

int
main
(int
argc
, char
*argv
[])

{

QCoreApplication
a
(argc
, argv
);

qDebug
()<<"
main thread:
"
<<QThread
::currentThreadId
();

QThread
thread
;

Object
obj
;

Dummy
dummy
;

obj
.moveToThread
(&thread
);

QObject
::connect
(&dummy
, SIGNAL
(sig
()), &obj
, SLOT
(slot
()));

thread
.start
();

dummy
.emitsig
();

return
a
.exec
();

}

结果：恩，slot确实不在主线程中运行（这么简单不值得欢呼么？）

main thread: 0x1a5c

from thread slot: 0x186c

其他

本文只考虑了使用事件循环的情况，也有可能run中没有事件循环。这时
信号与槽会与本文有点差别。比如run中使用connect时，队列连接就受限制了。其实只要理解了前面这些，没有事件循环的情况很容易就想通了。

参看

http://doc.qt.nokia.com/4.7/threads-starting.html

http://doc.qt.nokia.com/4.7/threads-qobject.html

http://doc.qt.nokia.com/4.7/qthread.html

****************************************************************

上面的博客很值得细看。现在说说我做的工作。

首先是子线程的使用，就仿上面最后的例子做的。但是有几点说明：1，新建的两给类都必须是Qobject的子类。2、建立子线程那快代码必须放在主程序里，就是最后要有return exec().QT新建等待文件中，有main.cpp和mianwindows.cpp,千万不能放入后者。

当QT应用程序开始时，只有主线成是在运行的，主线成是唯一允许创建QApplication或QCoreApplication对象，并且可以对创建的对象调用exec()的线程。在调用exec()之后，这个线程等待一个事件或者处理一个时间。

下面是线程的同步。读GPS要用子线程运行，但是读出来的结果（gpsData）要和主程序共享、通信。在GPS对gpsData写入时，禁止主程序读。使用互斥量。

main.cpp中：

struct gps_data GpsData;

QMutex mutex;//互斥量保护GpsData

gps.h中：

extern struct gps_data GpsData;

extern QMutex mutex;

gps.cpp中：

mutex.lock();

GetGpsInformation(Result, &GpsData);

mutex.unlock();

graphic.h中：

extern struct gps_data GpsData;

extern QMutex mutex;

graphic.cpp中：

struct gps_data datas;

mutex.lock();

datas=GpsData;

mutex.unlock();