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Qt多執行緒通訊

簡述:

1> Qt執行緒間共享資料主要有兩種方式:

1)使用共享記憶體。即使用一個兩個執行緒都能夠共享的變數(如全域性變數),這樣兩個執行緒都能夠訪問和修改該變數,從而達到共享資料的目的。

2)使用singal/slot機制,把資料從一個執行緒傳遞到另外一個執行緒。

第一種方法在各個程式語言都普遍使用,而第二種方法是QT的特有的,本文主要介紹第二種。

2 > 槽引數型別

1) 線上程間使用訊號槽進行通訊時,槽引數必須使用元資料型別的引數;

2) Qt內生的元資料型別,如int double QString等;

3) 如果要用自定義的資料型別,需要在connect之前

將其註冊qRegisterMetaType)為元資料型別。

4) 執行緒間用“訊號與槽”傳遞引用引數的話,要加const,因為const文字常量存在常量區中,生命週期與程式一樣的長。這樣可以避免slot呼叫的時候引數的執行期已過而使引用無效。

connect(m_thread, SIGNAL(MsgSignal(const QString&)),
              this, SLOT(OnMsgSignal(
const QString&)));

3 > Q_DECLARE_METATYPE與qRegisterMetaType 
Q_DECLARE_METATYPE


如果要使自定義型別或其他非QMetaType內建型別在QVaiant中使用,必須使用該巨集。

該型別必須有公有的 構造、析構、複製建構函式。

qRegisterMetaType 

必須使用該函式的兩種情況:

如果非QMetaType內建型別要在Qt的屬性系統中使用。

如果非QMetaType內建型別要在queued 訊號與槽中使用。

兩者的關係:

Q_DECLARE_METATYPE展開後是一個特化後的類QMetaTypeId<TYPE>

qRegisterMetaType將某型別註冊到MetaType系統中。

QMetaTypeId<TYPE>的類中成員包含對qRegisterMetaType的呼叫。

1、傳遞int引數(主執行緒與子執行緒)

testthread.h 檔案

#ifndef TESTTHREAD_H  
#define TESTTHREAD_H  
  
#include <QThread>  
  
#include "msg.h"  
  
class TestThread : public QThread  
{  
    Q_OBJECT  
public:  
    explicit TestThread(QObject *parent = 0);  
  
protected:  
    void run();  
  
signals:  
    void TestSignal(int);  
  
private:  
    Msg msg;  
};  
  
#endif // TESTTHREAD_H 

testthread.cpp檔案

#include "testthread.h"  
  
TestThread::TestThread(QObject *parent) :  
    QThread(parent)  
{  
}  
  
void TestThread::run()  
{  
    //觸發訊號  
    emit TestSignal(123);  
} 

自定義的類繼承了QThread類,重寫run函式,然後觸發TestSignal訊號。

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H  
#define MAINWINDOW_H  
  
#include <QMainWindow>  
  
#include "testthread.h"  
  
namespace Ui {  
class MainWindow;  
}  
  
class MainWindow : public QMainWindow  
{  
    Q_OBJECT  
  
public:  
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);  
    ~MainWindow();  
  
private slots:  
    void DisplayMsg(int);  
  
private:  
    Ui::MainWindow *ui;  
    TestThread *t;  
};  
  
#endif // MAINWINDOW_H 

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"  
#include "ui_mainwindow.h"  
  
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :  
    QMainWindow(parent),  
    ui(new Ui::MainWindow)  
{  
    ui->setupUi(this);  
  
    //進行connect前必須例項化  
    t = new TestThread();     
  
    connect(t, SIGNAL(TestSignal(int)), this, SLOT(DisplayMsg(int)));  
  
    //執行子執行緒  
    t->start();   
}  
  
void MainWindow::DisplayMsg(int a)  
{  
    ui->textBrowser->append(QString::number(a));  
}  
  
MainWindow::~MainWindow()  
{  
    delete ui;  
} 

Mainwindow裡面連線訊號槽,並且將收到的int引數顯示在介面上。
執行效果:


2、傳遞自定義引數(主執行緒與子執行緒)

對以上程式進行簡單的修改,使它傳遞自定義訊息。

testthread.h 檔案

#ifndef TESTTHREAD_H  
#define TESTTHREAD_H  
  
#include <QThread>  
  
#include "msg.h"  
  
class TestThread : public QThread  
{  
    Q_OBJECT  
public:  
    explicit TestThread(QObject *parent = 0);  
    Msg msg;  
  
protected:  
    void run();  
  
signals:  
    void TestSignal(Msg);   //自定義訊息Msg!!!  
};  
  
#endif // TESTTHREAD_H 

testthread.cpp檔案
#include "testthread.h"  
  
TestThread::TestThread(QObject *parent) :  
    QThread(parent)  
{  
}  
  
void TestThread::run()  
{  
    msg.int_info = 999;  
    msg.str_info = "Hello Main Thread!";  
    //觸發訊號  
    emit TestSignal(msg);  
}  

mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H  
#define MAINWINDOW_H  
  
#include <QMainWindow>  
  
#include "testthread.h"  
#include "msg.h"  
  
namespace Ui {  
class MainWindow;  
}  
  
class MainWindow : public QMainWindow  
{  
    Q_OBJECT  
  
public:  
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);  
    ~MainWindow();  
  
private slots:  
    void DisplayMsg(Msg);   //Msg!!!  
  
private:  
    Ui::MainWindow *ui;  
    TestThread *t;  
};  
  
#endif // MAINWINDOW_H  

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"  
#include "ui_mainwindow.h"  
  
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :  
    QMainWindow(parent),  
    ui(new Ui::MainWindow)  
{  
    ui->setupUi(this);  
  
    //進行connect前必須例項化  
    t = new TestThread();  
  
    //Msg!!!  
    connect(t, SIGNAL(TestSignal(Msg)), this, SLOT(DisplayMsg(Msg)));  
  
    //執行子執行緒  
    t->start();  
}  
  
void MainWindow::DisplayMsg(Msg msg)  
{  
    ui->textBrowser->append(QString::number(msg.int_info));  
    ui->textBrowser->append(msg.str_info);  
}  
  
MainWindow::~MainWindow()  
{  
    delete ui;  
} 

此時再進行編譯,編譯通過,但Qt Creator會有提示:
QObject::connect: Cannot queue arguments of type 'Msg'  
(Make sure 'Msg' is registered using qRegisterMetaType().)

並且執行程式時會發現,訊號傳送了,槽函式始終不呼叫。

如果將槽引數註冊為元資料型別,即mainwindow.cpp檔案改動一下:

ui->setupUi(this);  
  
qRegisterMetaType<Msg>("Msg"); 

此時便可正常執行:


3、傳遞自定義引數(子執行緒與子執行緒)

原理同上,然後把connect函式中的第三引數this(主執行緒)改成要監聽的另一個執行緒物件就好了(QT多麼健壯、友好、強大)。

connect(t, SIGNAL(TestSignal(Msg)), this, SLOT(DisplayMsg(Msg)));  

前提是全部的執行緒都要在主執行緒裡面例項化(new)。

4、傳遞自定義結構體引數(子執行緒與子執行緒)

實現子執行緒與GUI子執行緒的引數進行傳遞。

執行緒

標頭檔案 ABFThread.h

public:  
  
    struct G_ABFTableSrcUnit  
    {  
        int a;  
        int b;  
        int c;  
        float d;  
        float e;  
        unsigned int f;  
        float Gg;  
      
        QString waveformTypel;  
    };  
  
public slots:  
  
    void parameterPassing(abfThread::G_ABFTableSrcUnit); //執行緒自己呼叫自己的結構體。。。必須這麼寫不然主執行緒會報錯的  錯誤是引數內容不一樣

ABFThread.cpp
void abfThread::parameterPassing(abfThread::G_ABFTableSrcUnit)  
{  
  
}  

GUI執行緒 

radarControl.h

#include "abfThread"  
  
private:  
    Ui::radarControl *ui;  
  
    abfThread::G_ABFTableSrcUnit mst_abfSrcUnit;  
  
  
signals:  
    void sendString(abfThread::G_ABFTableSrcUnit);
radarControl.cpp
按下按鈕就發射訊號
void radarControl::on_pushButton_clicked()  
{  
    emit sendString(mst_abfSrcUnit);  
}  
mainwindow.h
#include "abfThread.h"  
#include "radarControl.h"
mainwindow.cpp
radarInterface = new radarControl();  
m_ABFThread = new QThread();  
m_ABF = new abfThread();  
m_ABF->moveToThread(m_ABFThread);  
m_ABFThread->start();  
  
qRegisterMetaType<abfThread::G_ABFTableSrcUnit>("abfThread::G_ABFTableSrcUnit");  
connect(radarInterface,SIGNAL(sendString(abfThread::G_ABFTableSrcUnit)),m_ABF,SLOT(parameterPassing(abfThread::G_ABFTableSrcUnit)));  
//除了註冊結構體外  還要保證傳遞的引數寫法要一樣  這就是為什麼 前面執行緒自己定義的結構體自己呼叫自己的原因了 


小結:

1 > Qt的訊號槽函式只預設支援Qt的型別C++提供的內建的基本型別,比如int double float等,根本不支援C++的std::string std::vector 自定義的struct型別。所以需要用Qt提供的Q_DECLARE_METATYPEqRegisterMetaType來宣告和註冊自定義的型別和C++的其他型別。
2 > 多執行緒間的訊號槽傳遞,在connect的時候需要以Qt::QueuedConnection的方式,不然以Qt::DirectConnection的方式接收者UI執行緒會很長時間收不到後臺執行緒發出的訊號,或者訊號直接丟失都是有可能的