简介
在进行桌面应用程序开发的时候， 假设应用程序在某些情况下需要处理比较复杂的逻辑， 如果只有一个线程去处理，就会导致窗口卡顿，无法处理用户的相关操作。这种情况下就需要使用多线程，其中一个线程处理窗口事件，其他线程进行逻辑运算，多个线程各司其职，不仅可以提高用户体验还可以提升程序的执行效率。
在 qt 中使用了多线程，有些事项是需要额外注意的：
1. 线程类 QThread
Qt 中提供了一个线程类，通过这个类就可以创建子线程了，Qt 中一共提供了两种创建子线程的方式，后边会依次介绍其使用方式。先来看一下这个类中提供的一些常用 API 函数：
1.1 常用共用成员函数
// QThread 类常用 API
// 构造函数
QThread::QThread(QObject *parent = Q_NULLPTR);
// 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
QThread::InheritPriority --> 最高的优先级, 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
// 等待任务完成, 然后退出线程, 一般情况下会在 exit() 后边调用这个函数
bool QThread::wait(unsigned long time = ULONG_MAX);
1.2 信号槽
// 和调用 exit() 效果是一样的
// 代用这个函数之后, 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();
// 线程中执行的任务完成了, 发出该信号
// 任务函数中的处理逻辑执行完毕了
[signal] void QThread::finished();
// 开始工作之前发出这个信号, 一般不使用
[signal] void QThread::started();
1.3 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
1.4 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();
这个 run() 是一个虚函数，如果想让创建的子线程执行某个任务，需要写一个子类让其继承 QThread，并且在子类中重写父类的 run() 方法，函数体就是对应的任务处理流程。另外，这个函数是一个受保护的成员函数，不能够在类的外部调用，如果想要让线程执行这个函数中的业务流程，需要通过当前线程对象调用槽函数 start() 启动子线程，当子线程被启动，这个 run() 函数也就在线程内部被调用了。
2. 使用方式 1
2.1 操作步骤
Qt 中提供的多线程的第一种使用方式的特点是： 简单。操作步骤如下：
1.需要创建一个线程类的子类，让其继承 QT 中的线程类 QThread，比如:
class MyThread:public QThread
{
......
}
2.重写父类的 run () 方法，在该函数内部编写子线程要处理的具体的业务流程
class MyThread:public QThread
{
......
protected:
void run()
{
........
}
}
3.在主线程中创建子线程对象，new 一个就可以了
MyThread * subThread = new MyThread;
4.启动子线程，调用 start () 方法
subThread->start();
不能在类的外部调用 run () 方法启动子线程，在外部调用 start () 相当于让 run () 开始运行
当子线程别创建出来之后，父子线程之间的通信可以通过信号槽的方式，注意事项:
2.2 示例代码
举一个简单的数数的例子，假如只有一个线程，让其一直数数，会发现数字并不会在窗口中时时更新，并且这时候如果用户使用鼠标拖动窗口，就会出现无响应的情况，使用多线程就不会出现这样的现象了。
在下面的窗口中，点击按钮开始在子线程中数数，让后通过信号槽机制将数据传递给 UI 线程，通过 UI 线程将数据更新到窗口中。
mythread.h
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include <QThread>
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:
};
#endif // MYTHREAD_H
mythread.cpp
#include "mythread.h"
#include <QDebug>
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...";
}
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "mythread.h"
#include <QDebug>
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;
}
这种在程序中添加子线程的方式是非常简单的，但是也有弊端，假设要在一个子线程中处理多个任务，所有的处理逻辑都需要写到run()函数中，这样该函数中的处理逻辑就会变得非常混乱，不太容易维护。
3. 使用方式 2
3.1 操作步骤
Qt 提供的第二种线程的创建方式弥补了第一种方式的缺点，用起来更加灵活，但是这种方式写起来会相对复杂一些，其具体操作步骤如下：
1.创建一个新的类，让这个类从 QObject 派生
class MyWork:public QObject
{
.......
}
2.在这个类中添加一个公共的成员函数，函数体就是我们要子线程中执行的业务逻辑
class MyWork:public QObject
{
public:
.......
// 函数名自己指定, 叫什么都可以, 参数可以根据实际需求添加
void working();
}
3.在主线程中创建一个 QThread 对象，这就是子线程的对象
QThread* sub = new QThread;
4.在主线程中创建工作的类对象（千万不要指定给创建的对象指定父对象）
MyWork* work = new MyWork(this); // error
MyWork* work = new MyWork; // ok
5.将 MyWork 对象移动到创建的子线程对象中，需要调用 QObject 类提供的 moveToThread() 方法
// void QObject::moveToThread(QThread *targetThread);
// 如果给work指定了父对象, 这个函数调用就失败了
// 提示： QObject::moveToThread: Cannot move objects with a parent
work->moveToThread(sub); // 移动到子线程中工作
6.启动子线程，调用 start(), 这时候线程启动了，但是移动到线程中的对象并没有工作
7.调用 MyWork 类对象的工作函数，让这个函数开始执行，这时候是在移动到的那个子线程中运行的
3.2 示例代码
假设函数处理上面在程序中数数的这个需求，具体的处理代码如下：
mywork.h
#ifndef MYWORK_H
#define MYWORK_H
#include <QObject>
class MyWork : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyWork(QObject *parent = nullptr);
// 工作函数
void working();
signals:
void curNumber(int num);
public slots:
};
#endif // MYWORK_H
mywork.cpp
#include "mywork.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>
MyWork::MyWork(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
void MyWork::working()
{
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...";
}
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QThread>
#include "mywork.h"
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
qDebug() << "主线程对象的地址: " << QThread::currentThread();
// 创建线程对象
QThread* sub = new QThread;
// 创建工作的类对象
// 千万不要指定给创建的对象指定父对象
// 如果指定了: QObject::moveToThread: Cannot move objects with a parent
MyWork* work = new MyWork;
// 将工作的类对象移动到创建的子线程对象中
work->moveToThread(sub);
// 启动线程
sub->start();
// 让工作的对象开始工作, 点击开始按钮, 开始工作
connect(ui->startBtn, &QPushButton::clicked, work, &MyWork::working);
// 显示数据
connect(work, &MyWork::curNumber, this, [=](int num)
{
ui->label->setNum(num);
});
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
使用这种多线程方式，假设有多个不相关的业务流程需要被处理，那么就可以创建多个类似于 MyWork 的类，将业务流程放多类的公共成员函数中，然后将这个业务类的实例对象移动到对应的子线程中 moveToThread() 就可以了，这样可以让编写的程序更加灵活，可读性更强，更易于维护。
原文：https://www.cnblogs.com/LaiY9/p/14756627.html