Qt中使用多线程的一些心得（一）——继承QThread的多线程使用方法

时间：2022-10-31 17:34:23

一 前言

  本篇文章部分内容参考了该博文：传送门。
  Qt中有两种多线程的方法，其中一种是继承QThread的run函数，另外一种是把一个继承于QObject的类转移到一个Thread里。
   Qt4.8之前都是使用继承QThread的run这种方法，但是Qt4.8之后，Qt官方建议使用第二种方法。两种方法的区别不大，用起来都比较方便，但继承QObject的方法更加灵活。这里要记录的是如何正确地创建一个线程，以及如何正确地退出一个线程。
   本文将以一个实际的工程项目为例，重点介绍QThread的普通用法，也是属于多线程最基本也最简单的一种用法，但是具有代表性和典型性。

二Qt多线程方法一 继承QThread

   在使用继承QThread的run方法之前，我们需要了解一条规则：
  QThread只有run函数是在新的线程里，其他所有函数都在QThread生成的线程里。
  如果QThread是在ui所在的线程里生成，那么QThread的其他非run函数都是和ui线程一样的，所以，QThread的继承类的其他函数尽量别要有太耗时的操作，要确保所有耗时的操作都在run线程里。（因而，大家应该能明白：线程是专门用来处理耗时过长，防止界面卡死的）
  在UI线程下调用QThread的非run函数（其实也不应该直接调用run函数，而应该使用start函数——run是由start触发运行的），和执行普通函数无区别，这时，如果这个函数要对QThread的某个变量进行变更，而这个变量在run函数里也会被用到，这时就需要注意加锁的问题，因为可能这个变量前几毫秒刚刚在run中调用，再调用时已经被另外的线程修改了。关于加锁（QMutex）的使用，接下来的例子中不涉及，如果感兴趣，可以自行研究。

2.1使用多线程的原因分析

  接下来的示例来自于一个工程实践：
  在QT工程中，编写一个界面，来通过外触发让两个PointGrey相机拍摄两千张图片，并保存到本地。（外触发拍摄的帧率为固定帧率：30帧/s）。界面如下：
Qt中使用多线程的一些心得（一）——继承QThread的多线程使用方法
根据帧率与拍摄总张数可知，如果不用多线程，当我点击外触发拍摄按钮，那么程序将要等待时长为：2000/30≈66.67s，界面注定要卡死。

2.2 写一个继承于QThread的线程

  步骤归纳总结如下：

1）在工程中添加一个类CamThread（Qt5Class）：
Qt中使用多线程的一些心得（一）——继承QThread的多线程使用方法

此处我将自己添加的类（.h和.cpp文件呈现如下）
   CamThread.h文件如下：

#ifndef CAMTHREAD_H
#define CAMTHREAD_H
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include <QThread>
//工程内头文件
#include"pcamera.h"
//定义枚举变量 以表示左右相机
enum LRThread
{
    L, R
};

class CamThread : public QThread
{
    Q_OBJECT

public:
CamThread(QObject *parent); //默认构造函数
    CamThread(LRThread flagL,LRThread flagR); //构造函数的重载
    ~CamThread();
public:
    PCamera cameraL;
    PCamera cameraR;

string nameTemL;
string nameTemR;

//外触发拍摄张数
int trigerNum;

//定义一个bool变量runFlag来控制线程的通断
bool  runFlag;

public:
    //通过改变bool变量，来控制线程的通断
void stopImmediately();//---------自己定义的函数，控制通断

signals:
//定义了一个信号，在线程结束时，给ui界面发送信号，
//ui接收信号后，便可以显示消息对话框
void threadFinished();//-------定义了一个信号

public:
    //两个相机同时外触发拍摄
void run();//----------------主要函数

private:

};

#endif // CAMTHREAD_H

 CamThread.cpp文件：

#include "CamThread.h"

#include"dynamictrackdlg.h"

//#define EXTERNAL
#define SORFWARE
using namespace cv;

CamThread::CamThread(QObject *parent)
: QThread(parent)
{

}

CamThread::CamThread(LRThread flagL, LRThread flagR)
{
    runFlag = true;

//连接两个相机
if (flagL==LRThread::L)
    {
        nameTemL = "D:/DataFiles/triger/L/image";
        cameraL.ConnectToCamera(0);
    }

if (flagR==LRThread::R)
    {
        nameTemR = "D:/DataFiles/triger/R/image";
        cameraR.ConnectToCamera(1);
    }

}



CamThread::~CamThread()
{

}

void CamThread::stopImmediately()
{
    runFlag = false;
}


void CamThread::run()
{
char imgNameL[50], imgNameR[50];
    Image imgL, imgR;
while (runFlag)
    {
for (size_t i = 1; i < trigerNum; i++)
        {
//使用软触发
#ifdef EXTERNAL
            cameraL.m_Cam.GrabAPicture(imgL);
            cameraR.m_Cam.GrabAPicture(imgR);
#endif //软触发

#ifdef SORFWARE
            cameraL.m_Cam.RetrieveBuffer(&imgL);
            cameraR.m_Cam.RetrieveBuffer(&imgR);
#endif //外触发
sprintf(imgNameL, "%s%d%s", nameTemL.data(), i, ".bmp");
sprintf(imgNameR, "%s%d%s", nameTemR.data(), i, ".bmp");
            imgL.Save(imgNameL);
            imgR.Save(imgNameR);
            imgL.ReleaseBuffer();
            imgR.ReleaseBuffer();

if (runFlag==false)
            {
return;
            }
        }

        emit threadFinished();
        stopImmediately();

    }
}

  相信大家看到上面的.h和.cpp文件，可能对如何开启线程和如何退出线程还是一筹莫展的，别急，下面给您梳理一下。

    外触发控件对应的响应函数为:（包含了多线程的开启与结束时的消息响应）

//外触发
void Dynamic3DTracking::on_externalTrigButton_clicked()
{
    ……
//此处将thread在 Dynamic3DTracking.h中定义，
//作为全局变量，方便后续的线程关闭
thread =new CamThread(LRThread::L, LRThread::R); 
//connect将线程结束发射的threadFinished()与在
// Dynamic3DTracking.h中定义的槽函数关联，以便通知ui显示线程结束标识。
    connect(thread, SIGNAL(threadFinished()), this, SLOT(receivedSlot()));
//线程的开始 ，start()会自动触发run()函数的运行
thread->start(); 
}

   界面的主界面名为：dynamic3dtracking
   此处需要在dynamic3dtracking.h中先定义一个多线程变量：

  public:
        CamThread *thread;

    同时也需要在dynamic3dtracking.h中定义一个槽函数，以用来响应线程结束之后发出的信号，做出显示“拍照结束”的消息窗口

      private slots:
          void receivedSlot();

dynamic3dtracking.cpp中receivedSlot（）对应的函数体为：

void Dynamic3DTracking::receivedSlot()
{
    delete thread;  //此处是为了将开辟的线程清理掉，不然会消耗内存。
    QMessageBox::information(NULL, GBK::ToUnicode("友情提示"), GBK::ToUnicode("图片已经拍摄完成"));
}

三 总结

    根据上述多线程的创建与销毁代码，可以得出QT中继承QThread实施多线程步骤如下：
   1）创建一个类，继承于QThread；
   2）在ui中定义与开启；
   3）线程结束后，通过发送信号，来提醒ui线程的结束，并及时清理。

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