VS+QT多執行緒實作——run和moveToThread

寫在前頭：最近在學習多執行緒，以小白的視角寫一些學習心得，也歡迎各位朋友勘誤補充，
開發環境：VS2013+QT5

實作方法及特性

• run ——繼承QThread的run函式，通過重寫run()方法，實作任務功能，

1. 使用run方便理解，簡單的任務流程可以封裝在run里面，
2. run 是執行緒的入口，run的開始和結束意味著執行緒的開始和結束，
3. 多執行緒訪問變數或處理事務要考慮加鎖，（目前還未涉及加鎖，不展開討論）
4. 執行緒start()起來，理論上run函式會從頭執行到結束，所以如果run中的任務是多步驟，中途需要資料反饋或ui變化，做例外處理相對麻煩，
5. QThread只有run函式是在新執行緒里的，其他所有函式都在QThread生成的執行緒里！！！

• moveToThread——用moveToThread將繼承于QObject的類轉移到Thread里，

1. 通過信號與槽連接，幾乎不用考慮多執行緒的存在，也不用考慮使用QMutex來進行同步，
2. QT4.8之后，QT官方建議使用此方法，

多執行緒run的實作

1.代碼

myThread.h檔案

#pragma once
#include <QThread>

class myThread :public QThread
{
	Q_OBJECT
public:
	myThread();
	~myThread();
private:
	void run();
};

myThread.CPP檔案

#include "myThread.h"
#include <QDebug>

myThread::myThread()
{
}
myThread::~myThread()
{
}
//重寫run函式
void myThread::run()
{
	qDebug() << "currentThreadId is" << QThread::currentThreadId();
	//Todo此處重寫功能,此處用了for回圈代替，可以根據需求定義功能
	for (int i = 0; i < 100;i++)
	{
		;
	}
	qDebug() << "currentThreadId " << QThread::currentThreadId()<<"run to end";
}

RunDemo.h檔案

#pragma once
#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include "ui_RunDemo.h"
#include "myThread.h"
#include <QtDebug>

class RunDemo : public QMainWindow
{
	Q_OBJECT
public:
	RunDemo(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
	~RunDemo();
	
private slots:
	void on_btnOK_Clicked();

private:
	Ui::RunDemoClass ui;
	myThread *m_thread;
};

RunDemo.cpp檔案

#include "RunDemo.h"

RunDemo::RunDemo(QWidget *parent): QMainWindow(parent)
{
	ui.setupUi(this);
	//實體化
	m_thread = new myThread;
	//可以在QT Designer中連接，
	connect(ui.btnOK, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(on_btnOK_Clicked()));
}

RunDemo::~RunDemo()
{
	if (m_thread)
	{
		delete m_thread;
		m_thread = NULL;
	}
}

void RunDemo::on_btnOK_Clicked()
{
	qDebug() << "MainThreadId is" << QThread::currentThreadId();
	m_thread->start();
	ui.lineEdit->setText("hello world");
}

2.效果

子執行緒里做了回圈操作，沒有執行任何任務，lineEdit文字顯示為按鍵槽函式執行的結果，

moveToThread代碼實作

1.代碼

Woker.h檔案

#pragma once
#include "qobject.h"
class Woker :public QObject
{
	Q_OBJECT
public:
	Woker();
	~Woker();

public slots:
    void doWork(int i);
signals:
	void SendToMain(int i);
};

Woker.cpp檔案

#include "Woker.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>

Woker::Woker()
{
}
Woker::~Woker()
{
}
//執行緒需要執行的任務
void Woker::doWork(int i)
{
	qDebug() << "currentThreadId is" << QThread::currentThreadId();
	//Todo此處為執行的任務功能,用了累加（+1）代替，可按需定義自己的功能
	i++;
	//發送信號
	emit SendToMain(i);
	qDebug() << "currentThreadId " << QThread::currentThreadId() << "run to end";
}

moveToThreadDemo.h檔案

#pragma once

#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include "ui_moveToThreadDemo.h"
#include <QThread>
#include "Woker.h"
#include <QString>
#include <QDebug>

class moveToThreadDemo : public QMainWindow
{
	Q_OBJECT

public:
	moveToThreadDemo(QWidget *parent = Q_NULLPTR);

private:
	Ui::moveToThreadDemoClass ui;

signals:
	//為方便理解，這里傳遞的引數為int數字，可以根據需求自定義型別
	//傳遞的引數也可以是結構體、類物件，專案中我傳遞了串口（指標）
	void SendToWoker(int i);
public slots:
    void on_btnOK_Clicked();
	void handleResult(int i);
};

moveToThreadDemo.cpp檔案

#include "moveToThreadDemo.h"

moveToThreadDemo::moveToThreadDemo(QWidget *parent)
	: QMainWindow(parent)
{
	ui.setupUi(this);
	//按鍵功能連接
	connect(ui.btnOK, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(on_btnOK_Clicked()));
	//宣告任務woker
	Woker *myWoker = new Woker;
	//建立執行緒
	QThread *mythread = new QThread;
	
	connect(this, SIGNAL(SendToWoker(int)), myWoker, SLOT(doWork(int)));
	connect(myWoker, SIGNAL(SendToMain(int)), this, SLOT(handleResult(int)));
	connect(mythread, &QThread::finished, myWoker, &QObject::deleteLater);
	myWoker->moveToThread(mythread);
	mythread->start();

}
void moveToThreadDemo::on_btnOK_Clicked()
{
	qDebug() << "MainThreadId is" << QThread::currentThreadId();
	//將數字1作為信號傳遞出去
	emit SendToWoker(1);
}
//處理函式
void moveToThreadDemo::handleResult(int i)
{
	//接收woker傳遞過來的i，并進行顯示
	QString qstr = QString("%1").arg(i);
	ui.lineEdit->setText(qstr);
}

2.效果

這里子執行緒將收到的數字1做了累加處理，并將結果傳回主執行緒進行顯示，

討論

在實際操作的時候，發現moveToThread的方法確實有其獨特的優勢，但在實際應用場景也出現了一個問題，希望各位朋友一起來討論討論，
需求是多執行緒多串口的開發，由于串口數量不定，所以在執行緒建立，連接的程序中，后面的信號也會把前面的執行緒中槽函式觸發，可以理解為在宣告的時候，加了一個for回圈，這里的回圈次數就是串口的數量，

從運行結果來看，一共跑了6次任務，原因是第1個sendToWorker把第1個doWork(int)觸發，由于是回圈做的connect，第2個sendToWorker會把第1個和第2個doWork(int)觸發，第3個sendToWorker會把第1個、第2個和第3個的doWork(int)觸發，這就造成了系統資源的浪費，本意上是希望第i個sendToWorker只觸發第i個doWork(int)，

目前的做法是在woker類里，給woker加入了私有變數ID，傳遞引數中也增加了ID，通過判斷ID是否一致來決定是否執行，但是，不清楚是不是有更好的辦法，解決方案如下：
Woker.h檔案

#pragma once
#include "qobject.h"
class Woker :public QObject
{
	Q_OBJECT
public:
	Woker(int ID);
	~Woker();

private:
	int _wokerID;//加入私有ID
public slots:
    void doWork(int i);
signals:
	void SendToMain(int i);
};

Woker.cpp檔案

#include "Woker.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>

Woker::Woker( int ID)
{
	_wokerID = ID;
}

Woker::~Woker()
{
}

void Woker::doWork(int i)
{
    //增加ID判斷
	if (i!=_wokerID)
	{
		qDebug() << "ThreadId" << QThread::currentThreadId() << "return";
		return;
	}
	qDebug() << "currentThreadId is" << QThread::currentThreadId();
	//Todo此處重寫功能,此處用了+1功能代替
	i++;
	//發送信號
	emit SendToMain(i);
	qDebug() << "currentThreadId " << QThread::currentThreadId() << "run to end";
}

從結果可以看出，實際只跑了3次任務，不相干的觸發信號被return，從而解決多次觸發，多次執行的問題，這個方法在使用的時候也要注意，任務復位后需要disconnect，不然重復執行動作，會出現多個同ID的woker，我這里用串口號（COM3/COM4/COM5）作為woker的ID，實際場景就是串口初始化，進行通信，關閉串口需要disconnect，不然再次使用該串口，進行初始化的時候，當前連接的信號會觸發前幾次初始化連接的槽函式，此時ID是相同的，所以在串口關閉的時候，需要disconnect當前的連接，

工程原始碼

1. RunDemo下載
2. moveToThreadDemo下載

參考資料

1. QThread使用——關于run和movetoThread的區別
2. Qt執行緒—QThread的使用–run和movetoThread的用法
3. Qt執行緒實作分析-moveToThread vs 繼承
4. Qt多執行緒中的moveToThread()的簡單用法