在 Qt 中，线程间通信通常通过信号与槽（Signal & Slot）机制来实现。Qt 的信号与槽机制使得不同线程之间能够安全地传递数据而不必直接操作共享内存，这也减少了多线程编程中的许多复杂性。线程间通信的常见方式包括使用信号与槽机制、事件机制、以及 QMutex 等同步工具。
- 信号与槽机制（Signal and Slot）
Qt 的信号与槽机制是线程间通信最常见的方式。通过信号与槽，线程之间可以传递数据或者通知其他线程发生了某些事情。
线程间信号与槽通信的步骤：
主线程：可以创建工作线程，工作线程通过发射信号将结果发送回主线程。
工作线程：可以将处理完成的结果通过信号发射给主线程，主线程使用槽函数接收信号并进行后续处理。
示例：线程间通信
以下是一个简单的 Qt 示例，演示了主线程与工作线程之间的通信。
- Worker 类（工作线程）
首先，我们需要创建一个继承自 QThread 或者使用 QRunnable 的工作线程类，这个类将负责执行后台任务，并通过信号与主线程通信。
cpp
#include <QThread>
#include <QObject>
#include <QDebug>
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Worker() {}
public slots:
void doWork() {
// 模拟耗时操作
qDebug() << "工作线程开始执行";
// 假设这是一段耗时的操作
QThread::sleep(2);
// 发射信号，通知主线程操作完成
emit workDone("工作完成");
}
signals:
void workDone(const QString &result); // 发射信号给主线程
};
2. MainWindow 类（主线程）
在主线程中，我们创建一个工作线程，并连接信号与槽。
cpp
#include <QMainWindow>
#include <QPushButton>
#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "worker.h"
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent)
{
QPushButton *startButton = new QPushButton("开始工作", this);
startButton->setGeometry(50, 50, 150, 50);
// 创建工作线程
Worker *worker = new Worker();
QThread *thread = new QThread(this);
// 将工作线程对象移到子线程中
worker->moveToThread(thread);
// 连接信号与槽
connect(startButton, &QPushButton::clicked, worker, &Worker::doWork); // 按钮点击时开始工作
connect(worker, &Worker::workDone, this, &MainWindow::onWorkDone); // 工作完成后接收信号
connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork); // 子线程启动时执行工作
// 启动线程
thread->start();
}
private slots:
void onWorkDone(const QString &result) {
// 收到工作完成的信号后，处理返回的结果
qDebug() << result;
}
};
3. main.cpp
创建 Qt 应用和主窗口，并启动应用。
cpp
#include <QApplication>
#include "mainwindow.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
MainWindow w;
w.show();
return a.exec();
}
代码解析：
工作线程 (Worker 类)：
doWork() 槽函数是工作线程的主要任务，它执行耗时操作（在这里模拟了 2 秒的延时）。
workDone() 信号在任务完成后发射，返回任务结果。
主窗口 (MainWindow 类)：
主窗口有一个按钮，点击按钮后会启动工作线程。
主窗口通过 connect 语句将按钮的点击信号与工作线程的 doWork() 槽连接，当按钮被点击时，工作线程开始工作。
当工作完成后，工作线程通过信号 workDone() 通知主线程，并传递结果，主线程通过 onWorkDone() 槽函数接收并处理结果。
2. 事件机制（Event Loop）
另一种常见的线程间通信方式是通过事件机制。Qt 提供了一个基于事件队列的机制，可以让线程通过 QCoreApplication::postEvent() 函数将事件发送到其他线程的事件队列，并通过 event() 函数处理。
- QMutex 和 QWaitCondition（用于线程同步）
如果需要在多个线程之间同步共享数据的访问，可以使用 QMutex 来加锁，保证线程安全，防止竞争条件。
cpp
QMutex mutex;
mutex.lock();
// 访问共享资源
mutex.unlock();
QWaitCondition 可以用于线程之间的通知机制，使得一个线程可以等待另一个线程的信号。
总结：
Qt 提供了多种线程间通信方式，最常见的是通过 信号与槽机制 来实现线程间的通信，尤其是主线程和工作线程之间的通信。通过这个机制，可以避免直接访问共享数据，从而减少了线程同步问题和死锁的风险。