解析Qt中QThread使用方法

本文讲述的是在Qt中QThread使用方法，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youare-doing-it-wrong

和众多用户一样，初次看到这个时，感到 BradleyT. 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:

1.
The run() implementation is for a thread what the main()

2.
entry point is for the application. All code executed in a call stack that starts in the run()

3.
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：

1.
class Thread:public QThread

2.
{

3.
Q_OBJECT public:

4.
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent){}

5.
public slots:

6.
void slot() { ... }

7.
signals:

8.
void sig();

9.
protected:

10.
void run() { ...}

11.
};

12.
int main(int argc, char** argv)

13.
{ ... 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？

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):

1、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

2、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。

3、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

要彻底理解这几句话，你可能需要看Qtmeta-object系统和Qt
event系统）

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

1.
/*!

2.
* \file main.cpp

3.
*

4.
* Copyright (C) 2010, dbzhang800

5.
* All rights reserved.

6.
*

7.
*/

8.
#include <QtCore/QCoreApplication>

9.
#include <QtCore/QObject>

10.
#include <QtCore/QThread>

11.
#include <QtCore/QDebug>

12.
class Dummy:public QObject

13.
{

14.
Q_OBJECT public:

15.
Dummy(){}

16.
public slots:

17.
void emitsig()

18.
{

19.
emit sig();

20.
}

21.
signals:

22.
void sig();

23.
};

24.

25.
class Thread:public QThread

26.
{

27.
Q_OBJECT public:

28.
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent)

29.
{

30.
//moveToThread(this);

31.
}

32.
public slots:

33.
void slot_main()

34.
{

35.
qDebug()<<"from thread slot_main:" <<currentThreadId();

36.
}

37.
protected:

38.
void run()

39.
{

40.
qDebug()<<"thread thread:"<<currentThreadId();

41.
exec();

42.
}

43.
};

44.
#include "main.moc" int main(int argc, char *argv[])

45.
{

46.
QCoreApplication a(argc, argv);

47.
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();

48.
Thread thread;

49.
Dummy dummy;

50.
QObject::connect(&dummy, SIGNAL(sig()), &thread, SLOT(slot_main()));

51.
thread.start();

52.
dummy.emitsig();

53.
return a.exec();

54.
}

然后看到结果(具体值每次都变，但结论不变)

1.
main thread: 0x1a40

2.
from thread slot_main: 0x1a40

3.
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

1.
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

1.
/*!

2.
* \file main.cpp

3.
*

4.
* Copyright (C) 2010, dbzhang800

5.
* All rights reserved.

6.
*

7.
*/

8.
#include <QtCore/QCoreApplication>

9.
#include <QtCore/QObject>

10.
#include <QtCore/QThread>

11.
#include <QtCore/QDebug>

12.
class Dummy:public QObject

13.
{

14.
Q_OBJECT

15.
public:

16.
Dummy(QObject* parent=0):QObject(parent){}

17.
public slots:

18.
void emitsig()

19.
{

20.
emit sig();

21.
}

22.
signals:

23.
void sig();

24.
};

25.

26.
class Thread:public QThread

27.
{

28.
Q_OBJECT public:

29.
Thread(QObject* parent=0):QThread(parent)

30.
{

31.
//moveToThread(this);

32.
}

33.
public slots:

34.
void slot_thread()

35.
{

36.
qDebug()<<"from thread slot_thread:" <<currentThreadId();

37.
}

38.
signals:

39.
void sig();

40.
protected:

41.
void run()

42.
{

43.
qDebug()<<"thread thread:"<<currentThreadId();

44.
Dummy dummy;

45.
connect(&dummy, SIGNAL(sig()), this, SLOT(slot_thread()));

46.
dummy.emitsig();

47.
exec();

48.
}

49.
};

50.

51.
#include "main.moc"

52.
int main(int argc, char *argv[])

53.
{

54.
QCoreApplication a(argc, argv);

55.
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();

56.
Thread thread;

57.
thread.start();

58.
return a.exec();

59.
}

想看结果么？

1.
main thread: 0x15c0

2.
thread thread: 0x1750

3.
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，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。

1.
/*!

2.
* \file main.cpp

3.
*

4.
* Copyright (C) 2010, dbzhang800

5.
* All rights reserved.

6.
*

7.
*/

8.
#include <QtCore/QCoreApplication>

9.
#include <QtCore/QObject>

10.
#include <QtCore/QThread>

11.
#include <QtCore/QDebug>

12.
class Dummy:public QObject

13.
{

14.
Q_OBJECT

15.
public:

16.
Dummy(QObject* parent=0):QObject(parent)

17.
{}

18.
public slots:

19.
void emitsig()

20.
{

21.
emit sig();

22.
}

23.
signals:

24.
void sig();

25.
};

26.

27.
class Object:public QObject

28.
{

29.
Q_OBJECT

30.
public: Object(){}

31.
public slots:

32.
void slot()

33.
{

34.
qDebug()<<"from thread slot:" <<QThread::currentThreadId();

35.
}

36.
};

37.
#include "main.moc" int main(int argc, char *argv[])

38.
{

39.
QCoreApplication a(argc, argv);

40.
qDebug()<<"main thread:"<<QThread::currentThreadId();

41.
QThread thread;

42.
Object obj;

43.
Dummy dummy;

44.
obj.moveToThread(&thread);

45.
QObject::connect(&dummy, SIGNAL(sig()), &obj, SLOT(slot()));

46.
thread.start();

47.
dummy.emitsig();

48.
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？）

1.
main thread: 0x1a5c from thread slot: 0x186c

小结：Qt中QThread使用方法，讲到这里。在本文中多次提到线程，那么对于QThread类，它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，在多任务操作系统中，它和同一进程中的其它线程共享数据，但运行起来就像一个单独的程序一样。它不是在main()中开始，QThread是在run()中开始运行的。