Essential Qt 第二十六章多线程@慕课网原创_慕课网

多线程是一个很大的范围，内容也非常的多，我手上就有三本总计超过1500页的书讲述多线程的问题，这一章只能演示下Qt对多线程提供的一些支持。多线程有很强的平台相关性，很多时候需要用到个平台的API，这对于移植提出了挑战，而Qt提供的线程相关的类可以在各个平台上使用，对于很多开发者来说，这可以节约很多时间和精力。

本章只讨论Qt的线程的一些类及用法，这里假设你已经对线程有一定的了解，类似线程，互斥锁，互斥量，死锁，线程安全，原子操作等一些术语假设你已经了解他们的含义，这里不多做介绍了。

在第二十一章里有个显示本地目录的演示程序，这个程序遇到一个问题，由于需要加载的目录数量过多，程序启动需要花费大量时间，为了在在Linux下运行，甚至取消了有大量文件的两个目录，当然对于一个用于演示的程序来说，这到没有什么太大关系，但这里的真正问题在于：当程序直线某个比较费时的操作时，界面就会卡死。

这里有个很简单的演示程序，这个程序有个选择本地目录的功能，当用户选择了某个目录的话，这个程序就可以显示该目录下所有图片的缩略图，但假如一个目录下的图片比较多，单幅图片比较大时，界面就会处于卡死状态，卡死的时间取决于加载图片的速度，我现在的电脑加载某个目录下大约150图片，总计需要30秒的时间，也就是说在这段时间内，这个程序处于卡死状态，用户无法对程序做任何操作。要解决这个问题，就需要用到多线程，把比较耗时的加载图片的操作放置一个单独的子线程里，这样程序界面就始终处于响应操作，用户不用等待全部图片加载完后才能继续操作。

先看下这个程序的头文件

#include <QDialog>
#include <QPushButton>
#include <QLineEdit>
#include "ReadPix.h"
class PreviewPix : public QDialog
{
Q_OBJECT
private:
QString currentDir_String;
QPushButton* chooseDir_PushButton;
QPushButton* pageUp_PushButton;
QPushButton* pageDown_PushButton;
QList<QPushButton*> previewPix_List;
QList<QPixmap> pix_List;
QLineEdit* currentDir_LineEdit;
ReadPix* readPix_Thread;
public:
PreviewPix(QWidget *parent = 0);
~PreviewPix();
private slots:
void changeCurrentDir(); //注释1
void addPixOneByOne(const QPixmap& pix);
};

#include <QDialog>
#include <QPushButton>
#include <QLineEdit>
#include "ReadPix.h"

class PreviewPix : public QDialog
{
    Q_OBJECT
private:
    QString currentDir_String;

    QPushButton* chooseDir_PushButton;
    QPushButton* pageUp_PushButton;
    QPushButton* pageDown_PushButton;

    QList<QPushButton*> previewPix_List;
    QList<QPixmap> pix_List;

    QLineEdit* currentDir_LineEdit;

    ReadPix* readPix_Thread;
public:
    PreviewPix(QWidget *parent = 0);
    ~PreviewPix();
private slots:
    void changeCurrentDir();   //注释1
    void addPixOneByOne(const QPixmap& pix);
};

注释1：changeCurrentDir()用于改变程序显示的当前目录，而addPixOneByOne(0函数则用于逐个的添加已经加载完成的图片，这些图片全部在子线程里加载完成的。

程序构造函数里只有界面布局，所以就不列出来了，这里主要看下这两个函数的实现。

void PreviewPix::changeCurrentDir()
{
QString newDir = QFileDialog::getExistingDirectory(this,tr("Open New Dir"),tr("."));
if(newDir.isEmpty())
return;
else
currentDir_String = newDir;
currentDir_LineEdit->setText(currentDir_String);
pix_List.clear();
QList<QString> pixNames;
QDir dirs(currentDir_String);
int cs = dirs.count();
for(int i = 0 ; i < cs ; ++i)
{
QString names = dirs[i];
QString nameTail = names.right(3);
if(nameTail == tr("png") || nameTail == tr("jpg") || nameTail == tr("bmp")) //注释1
{
pixNames.append(currentDir_String + tr("//") + names); //注释2
}
}
readPix_Thread->stopLoadPix(); //注释3
readPix_Thread->exit();
readPix_Thread->setPixName(pixNames);
readPix_Thread->start();
}

void PreviewPix::changeCurrentDir()
{
    QString newDir = QFileDialog::getExistingDirectory(this,tr("Open New Dir"),tr("."));
    if(newDir.isEmpty())
        return;
    else
        currentDir_String = newDir;
    currentDir_LineEdit->setText(currentDir_String);
    pix_List.clear();

    QList<QString> pixNames;
    QDir dirs(currentDir_String);
    int cs = dirs.count();
    for(int i = 0 ; i < cs ; ++i)
    {
        QString names = dirs[i];
        QString nameTail = names.right(3);
        if(nameTail == tr("png") || nameTail == tr("jpg") || nameTail == tr("bmp")) //注释1
        {
            pixNames.append(currentDir_String + tr("//") + names);  //注释2
        }
    }

    readPix_Thread->stopLoadPix();  //注释3
    readPix_Thread->exit();
    readPix_Thread->setPixName(pixNames);
    readPix_Thread->start();
}

注释1：这里只会加载png,jpg和bmp类型的图片，如果你喜欢，也可以添加其他类型的图片.

注释2：这里需要合成一个完成的图片路径，注意中间的连接符tr("//")，这个是在linux下使用的，因为linux的路径都是“/”所以需要用下转义，如果在windows下编译，需要改成tr("\"),当然你也可以使用前面介绍过的Q_OS_LINUX和Q_OS_WIN等宏，使得代码不需要更改就可以在各个平台编译。这里将全部符合要求的图片的路径放入一个QList<QString>里面，然后下面交给子线程逐个加载.

注释3：这里开启子线程，在线程里开始加载图片

然后是程序的关键部分,Qt提供了QThread类来作为各平台上通用的线程支持。说的简单些，该类用于创建一个子线程，而且可以在各个平台上使用，该类有个run()保护函数,当线程启动时run()函数就会执行，所以一般都把需要的操作放置run()函数里。

我们先看下加载图片线程类的头文件

class ReadPix : public QThread
{
Q_OBJECT
private:
QList<QString> pixName_List; //注释1
bool isLoadPix_bool;
public:
ReadPix(QObject* parent = 0);
void setPixName(const QList<QString>& pixNames); //注释2
void stopLoadPix(); //注释3
protected:
void run();
signals:
void loadPix(const QPixmap& pix); //注释4
};

class ReadPix : public QThread
{
    Q_OBJECT
private:
    QList<QString> pixName_List;  //注释1
    bool isLoadPix_bool;
public:
    ReadPix(QObject* parent = 0);
    void setPixName(const QList<QString>& pixNames);  //注释2
    void stopLoadPix();  //注释3
protected:
    void run();
signals:
    void loadPix(const QPixmap& pix);  //注释4
};

注释1：该类继承自QThread,这里添加了一个链表用于存放需要加载的图片路径，而布尔值isLoadPix_bool用于标记是否需要继续加载图片，这个值用于控制线程的启动/停止.

注释2：该函数会在主线程里调用，用于给子线程提供需要加载图片的路径

注释3：该函数用于停止线程加载图片的动作，他会把isLoadPix_bool设为false.

注释4：加载图片时，每加载一幅图片，就会以信号的形式发射给主线程，这个信号和主线程的addPixOneByOne()连接。

ReadPix::ReadPix(QObject* parent):QThread(parent),loadPix_Mutex()
{
isLoadPix_bool = false; //注释1
}
void ReadPix::setPixName(const QList<QString>& pixNames)
{
pixName_List = pixNames;
}
void ReadPix::stopLoadPix()
{
isLoadPix_bool = false;
}

ReadPix::ReadPix(QObject* parent):QThread(parent),loadPix_Mutex()
{
    isLoadPix_bool = false;  //注释1
}

void ReadPix::setPixName(const QList<QString>& pixNames)
{
    pixName_List = pixNames;
}

void ReadPix::stopLoadPix()
{
    isLoadPix_bool = false;
}

注释1：线程产生是还没有开始加载图片，所以这里值设为false,构造函数和下面的两个函数都很简单。这个类里还有个QMutex类，这个类先暂时无视。

然后是比较关键的run()函数.

void ReadPix::run()
{
isLoadPix_bool = true; //注释1
for(auto A : pixName_List)
{
if(isLoadPix_bool == false) //注释2
break;
QPixmap pix(A);
emit loadPix(pix); //注释3
}
}

void ReadPix::run()
{
    isLoadPix_bool = true;  //注释1
    for(auto A : pixName_List)
    {
        if(isLoadPix_bool == false)  //注释2
            break;
        QPixmap pix(A);
        emit loadPix(pix);  //注释3
    }
}

注释1：在主线程里调用start()函数启动子线程的加载行为时，也就是启动了run()函数，所以在该函数的最开始将isLoadPix_bool值设为true.

注释2：图片每次都是加载一幅，而每次加载前需要确定是否需要加载，因为有可能主线程需要更换加载的目录，这个时候需要停止子线程的加载行为，然后给子线程一个新的QList<QString>。

注释3：每次加载完一幅图片，就以信号的形式发送给主线程，这样主线程里的界面程序就可以把这幅图片显示出来。由于执行加载图片的代码位于子线程，所以主线程的界面程序会一直处于响应状态。

原文出处

Essential Qt 第二十六章 多线程

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