如何使用Qt實(shí)現(xiàn)線程與定時(shí)器

這篇文章主要介紹如何使用Qt實(shí)現(xiàn)線程與定時(shí)器，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

一、定時(shí)器QTimer類

The QTimer class provides repetitive and single-shot timers.

The QTimer class provides a high-level programming interface for timers. To use it, create a QTimer, connect its timeout() signal to the appropriate slots, and call start(). From then on, it will emit the timeout() signal at constant intervals.

上面這段話摘自Qt助手文檔，我們使用QTimer類定義一個(gè)定時(shí)器，它可以不停重復(fù)，也可以只進(jìn)行一次便停止。

使用起來也很簡(jiǎn)單：

QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(update()));
timer->start(1000);

創(chuàng)建一個(gè)QTimer對(duì)象，將信號(hào)timeout()與相應(yīng)的槽函數(shù)相連，然后調(diào)用start()函數(shù)。接下來，每隔一段時(shí)間，定時(shí)器便會(huì)發(fā)出一次timeout()信號(hào)。

更多用法這里就不講了，您可以自行參考官方文檔。比如如何停止、如何令定時(shí)器只運(yùn)行一次等。

二、在多線程中使用QTimer

1.錯(cuò)誤用法

您可能會(huì)這么做：

子類化QThread，在線程類中定義一個(gè)定時(shí)器，然后在run()方法中調(diào)用定時(shí)器的start()方法。

TestThread::TestThread(QObject *parent)
    : QThread(parent)
{
    m_pTimer = new QTimer(this);
    connect(m_pTimer, &QTimer::timeout, this, &TestThread::timeoutSlot);
}
 
void TestThread::run()
{
    m_pTimer->start(1000);
}
 
void TestThread::timeoutSlot()
{
    qDebug() << QString::fromLocal8Bit("當(dāng)前線程id：") << QThread::currentThread();
}

接下來在主線程中創(chuàng)建該線程對(duì)象，并調(diào)用它的start()方法：

m_pThread = new TestThread(this);
m_pThread->start();

看似十分自然，沒有什么不妥，然而，編譯器將通知下面的錯(cuò)誤信息：

 QObject::startTimer: Timers cannot be started from another thread 

——定時(shí)器不能被其它線程start。

我們來分析一下：

剛開始只有主線程一個(gè)，TestThread的實(shí)例是在主線程中創(chuàng)建的，定時(shí)器在TestThread的構(gòu)造函數(shù)中，所以也是在主線程中創(chuàng)建的。

當(dāng)調(diào)用TestThread的start()方法時(shí)，這時(shí)有兩個(gè)線程。定時(shí)器的start()方法是在另一個(gè)線程中，也就是TestThread中調(diào)用的。

創(chuàng)建和調(diào)用并不是在同一線程中，所以出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

具體的原理可參考官方文檔——點(diǎn)我

每個(gè)QObject實(shí)例都有一個(gè)叫做“線程關(guān)系”(thread affinity)的屬性，或者說，它處于某個(gè)線程中。

默認(rèn)情況下，QObject處于創(chuàng)建它的線程中。

當(dāng)QObject接收隊(duì)列信號(hào)(queued signal)或者傳來的事件(posted event)，槽函數(shù)或事件處理器將在對(duì)象所處的線程中執(zhí)行。

根據(jù)以上的原理，Qt使用計(jì)時(shí)器的線程關(guān)系(thread affinity)來決定由哪個(gè)線程發(fā)出timeout()信號(hào)。正因如此，你必須在它所處的線程中start或stop該定時(shí)器，在其它線程中啟動(dòng)定時(shí)器是不可能的。

2.正確用法一

在TestThread線程啟動(dòng)后創(chuàng)建定時(shí)器。

void TestThread::run()
{
    m_pTimer = new QTimer();
    m_pTimer->setInterval(1000);
    connect(m_pTimer, &QTimer::timeout, this, &TestThread::timeoutSlot);
    m_pTimer->start();
    this->exec();
}

有些地方需要注意：

1.不能像下面這樣給定時(shí)器指定父對(duì)象

m_pTimer = new QTimer(this);

否則會(huì)出現(xiàn)以下警告：

QObject: Cannot create children for a parent that is in a different thread.
(Parent is TestThread(0x709d88), parent's thread is QThread(0x6e8be8), current thread is TestThread(0x709d88)　

因?yàn)門estThread對(duì)象是在主線程中創(chuàng)建的，它的QObject子對(duì)象也必須在主線程中創(chuàng)建。所以不能指定父對(duì)象為TestThread。

2.必須要加上事件循環(huán)exec()

否則線程會(huì)立即結(jié)束，并發(fā)出finished()信號(hào)。

另外還有一點(diǎn)需要注意，與start一樣，定時(shí)器的stop也必須在TestThread線程中，否則會(huì)出錯(cuò)。

void TestThread::timeoutSlot()
{
    m_pTimer->stop();
    qDebug() << QString::fromLocal8Bit("當(dāng)前線程id：") << QThread::currentThread();
}

上面的代碼將出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：

QObject::killTimer: Timers cannot be stopped from another thread

綜上，子類化線程類的方法可行，但是不太好。 

3.正確用法二

無(wú)需子類化線程類，通過信號(hào)啟動(dòng)定時(shí)器。

TestClass::TestClass(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    m_pThread = new QThread(this);
    m_pTimer = new QTimer();
    m_pTimer->moveToThread(m_pThread);
    m_pTimer->setInterval(1000);
    connect(m_pThread, SIGNAL(started()), m_pTimer, SLOT(start()));
    connect(m_pTimer, &QTimer::timeout, this, &ThreadTest::timeOutSlot, Qt::DirectConnection);
}

通過moveToThread()方法改變定時(shí)器所處的線程，不要給定時(shí)器設(shè)置父類，否則該函數(shù)將不會(huì)生效。

在信號(hào)槽連接時(shí)，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)參數(shù)——連接類型，先看看該參數(shù)可以有哪些值：

• Qt::AutoConnection：默認(rèn)值。如果接收者處于發(fā)出信號(hào)的線程中，則使用Qt::DirectConnection，否則使用Qt::QueuedConnection，連接類型由發(fā)出的信號(hào)決定。

• Qt::DirectConnection：信號(hào)發(fā)出后立即調(diào)用槽函數(shù)，槽函數(shù)在發(fā)出信號(hào)的線程中執(zhí)行。

• Qt::QueuedConnection：當(dāng)控制權(quán)返還給接收者信號(hào)的事件循環(huán)中時(shí)，開始調(diào)用槽函數(shù)。槽函數(shù)在接收者的線程中執(zhí)行。

回到我們的例子，首先將定時(shí)器所處的線程改為新建的線程，然后連接信號(hào)槽，槽函數(shù)在定時(shí)器所處的線程中執(zhí)行。

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