Qt 源码分析之moveToThread
这一次,我们来看Qt中关于将一个QObject对象移动至一个线程的函数moveToThread
Qt使用线程的基本方法
首先,我们简单的介绍一下在Qt中使用多线程的几种方法:
- 重写
QThread
的run
函数,将要在多线程执行的任务放到run
函数里
/*mythread.h*/
#pragma once
#include <QThread>
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyThread(QObject* parent = nullptr);
~MyThread();
protected:
void run() override;
};
/*mythread.cpp*/
#include "mythread.h"
#include <QDebug>
MyThread::MyThread(QObject* parent)
: QThread(parent)
{}
MyThread::~MyThread()
{}
void MyThread::run()
{
/*
在这个函数里执行耗时操作
*/
for (auto a = 0; a < 10; a++) {
qDebug() << u8"线程";
QThread::sleep(1);
}
}
/*调用函数*/
auto m_thread = new MyThread();
// 调用start之后,就会去执行run里内容了
m_thread->start();
但是这种方法,不被Qt官方所推荐,Qt官方所推荐的是将对象移动至线程的方法moveToThread
- 创建一个QThread对象,将对象移动至一个线程中,用信号槽的方式来触发该对象的槽函数,此时槽函数是在线程中执行的
/*mytask.h*/
#pragma once
#include <QObject>
class MyTask : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
MyTask(QObject *parent = nullptr);
~MyTask();
public slots:
void slotMyTask();
};
/*mytask.cpp*/
#include "mytask.h"
#include <QThread>
#include <QDebug>
MyTask::MyTask(QObject *parent)
: QObject(parent)
{}
MyTask::~MyTask()
{}
void MyTask::slotMyTask()
{
/* 在这里执行耗时操作 */
for (auto a = 0; a < 10; a++) {
qDebug() << u8"当前线程: " << QThread::currentThread();
qDebug() << u8"线程";
QThread::sleep(1);
}
}
/*使用方法*/
// 1. 创建任务对象以及线程对象
auto m_task = new MyTask();
auto* m_thread = new QThread();
// 2. 将任务对象移动至线程
m_task->moveToThread(m_thread);
// 3. 将信号与任务类的槽连接起来
connect(m_thread, &QThread::started, m_task, &MyTask::slotMyTask);
// 4. 开启线程
m_thread->start();
Note:
这里有一个坑,那就是如果一个QObject
对象是有父对象的,那么该对象,就不能被移动至线程。测试代码如下:
// 1. 创建一个有父对象的任务对象以及线程对象
auto m_task = new MyTask(this);
auto* m_thread = new QThread();
// 2. 将任务对象移动至线程
m_task->moveToThread(m_thread);
// 3. 将信号与任务类的槽连接起来
connect(m_thread, &QThread::started, m_task, &MyTask::slotMyTask);
// 4. 开启线程
m_thread->start();
此时,我们看到控制台会输出:
Cannot move objects with a parent (无法移动一个有父对象的object)
并且,我们能看到槽函数里打印的线程为主线程。
- 使用Qt的
QtConcurrent
,缺点之一是没有办法手动退出
// 使用这个,需要在头文件里引入
#include <QtConcurrent/QtConcurrent>
// 定义一个任务函数
int MainWindow::taskTest(int a)
{
for (auto i = 1; i < 10; i++) {
qDebug() << "a: " << a;
QThread::sleep(1);
}
return 0;
}
/* 使用方法 */
// 在函数后面跟上你要设置给函数的参数
QtConcurrent::run(this, &MainWindow::taskTest, 10);
注意:在Qt里,子线程不能进行任何的ui更新操作,ui的更新操作全部只能在主线程
源码分析
然后,我们浅浅的分析一下,QObject中的moveToThread
,主要分为三个部分
- 对一些基本条件的判断:
-
移动的对象是否已经在目标线程
-
移动的对象是否有父对象(这就是我们上面说到的坑)
-
不能将一个窗口对象移动至其他线程,因为Qt要求所有UI操作都必须在主线程中执行,线程中如果想要更新UI,需要用信号槽来通知界面进行更改。
-
// 当前对象已经在目标线程了
if (d->threadData.loadRelaxed()->thread.loadAcquire() == targetThread) {
// object is already in this thread
return;
}
// 不能移动一个有父对象的对象
if (d->parent != nullptr) {
qWarning("QObject::moveToThread: Cannot move objects with a parent");
return;
}
// 窗口部件不能移动到一个新的线程,在Qt里GUI操作只能在主线程
if (d->isWidget) {
qWarning("QObject::moveToThread: Widgets cannot be moved to a new thread");
return;
}
- 对要移动的对象当前所属线程的一些判断:
-
如果要移动的对象没有线程依附性,那么可以移动至目标线程
-
如果移动操作所在线程与移动对象所在线程不一致,那么不允许去移动
-
QThreadData *currentData = QThreadData::current();
QThreadData *targetData = targetThread ? QThreadData::get2(targetThread) : nullptr;
QThreadData *thisThreadData = d->threadData.loadRelaxed();
if (!thisThreadData->thread.loadAcquire() && currentData == targetData) {
// 如果一个对象没有线程依附性,允许移动一个对象到一个线程
// one exception to the rule: we allow moving objects with no thread affinity to the current thread
currentData = d->threadData;
} else if (thisThreadData != currentData) {
// 不能在不是对象的线程里,去移动该对象至另外一个对象
qWarning("QObject::moveToThread: Current thread (%p) is not the object's thread (%p).\n"
"Cannot move to target thread (%p)\n",
currentData->thread.loadRelaxed(), thisThreadData->thread.loadRelaxed(), targetData ? targetData->thread.loadRelaxed() : nullptr);
#ifdef Q_OS_MAC
qWarning("You might be loading two sets of Qt binaries into the same process. "
"Check that all plugins are compiled against the right Qt binaries. Export "
"DYLD_PRINT_LIBRARIES=1 and check that only one set of binaries are being loaded.");
#endif
return;
}
- 正式的移动操作
// prepare to move
d->moveToThread_helper();
if (!targetData)
targetData = new QThreadData(0);
// make sure nobody adds/removes connections to this object while we're moving it
QMutexLocker l(signalSlotLock(this));
QOrderedMutexLocker locker(¤tData->postEventList.mutex,
&targetData->postEventList.mutex);
// keep currentData alive (since we've got it locked)
currentData->ref();
// move the object
d_func()->setThreadData_helper(currentData, targetData);
locker.unlock();
// now currentData can commit suicide if it wants to
currentData->deref();
一些线程和信号槽使用的心得
到了夹带私活时间,下面是一些多线程使用信号槽的一点小心得总结
- 不能在子线程去更新UI界面,只能在主线程进行更新。
- 可以通过信号槽连接,在子线程通知主线程去更新UI
- 跨线程使用信号槽,建议用
QueuedConnection
,因为这种连接方式,Qt会把信号丢到事件循环里去,这样槽函数会在接收者所在的线程执行。而DirectConnection
这种连接方式,因为是直接回调槽函数,槽会在信号发出的线程进行调用。具体可看上篇关于信号与槽源码分析。 - 但是使用
QueuedConnection
这种连接方式,信号的参数如果是自己定义的类型,一定要记得使用qRegisterMetaType
来进行注册,或者使用Q_DECLARE_METATYPE
来进行注册。否则,槽函数将不会触发。 BlockQueuedConnection
这种方法慎用,因为如果信号发送者和接收者在同一个线程,将会导致死锁。