Qt多线程之QThreadPool和QRunnable

于 2023-08-15 10:24:15 发布
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本文介绍了在Qt应用程序开发中使用QThreadPool和QRunnable进行多线程处理的方法。QThreadPool作为线程池管理类，控制线程数量，QRunnable作为任务接口，用于调度任务执行。通过示例展示了如何创建自定义任务类，启动多线程任务，并控制线程执行。使用Qt提供的多线程机制，可以简化开发过程并确保安全性。

Qt多线程之QThreadPool和QRunnable

在进行Qt应用程序开发的过程中，有时需要在后台处理一些任务，这时使用多线程是一个常见的解决方案。Qt提供了很多多线程相关的类，其中就包括了QThread、QThreadPool和QRunnable。

QThreadPool是一个管理线程池的类，它可以帮助管理线程池中的线程数量、执行任务的队列等。而QRunnable则是一个接口类，为运行在线程池中的任务提供了基础的任务调度机制。使用QThreadPool和QRunnable配合使用可以方便地实现Qt中的多线程任务。

下面我们编写一个简单的示例来演示如何使用QThreadPool和QRunnable。

#include <QCoreApplication>
#include <QThreadPool>
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Qt 之 QThreadPool 和 QRunnable
青春不老，奋斗不止！
09-22 1万+
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Qt多线程-QThreadPool线程池与QRunnable
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08-22 738
介绍 线程的创建及销毁需要与系统交互，会产生很大的开销。若需要频繁的创建线程建议使用线程池，有线程池维护一定数量的线程，当需要进行多线程运算时将运算函数传递给线程池即可。线程池会根据可用线程进行任务安排。 QThreadPool 相关帮助文档：QThreadPool 此类为Qt提供的线程池函数，使用此类只需要配置线程池的最大线程数量、线程长时间不使用的过期时间等参数，不需要进行QT...
Qt线程：线程池——QThreadPool 和 QRunnable
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07-10 5934
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QRunnable与多线程
04-10 9226
前面的博文中，我们讲过QtConcurrent模块，该模块是Qt中实现并发编程的高级API接口，而QRunnable结合QThreadPoll和QThread都是Qt中与并发编程相关的低级接口。今天我们先来看QRunnable和QThreadPool。
Qt线程池
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04-08 8278
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Qt中的多线程
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02-21 4523
特征QThreadQRunnable和QThreadPool指定优先级是是可运行事件循环是线程可以通过信号接收数据更新是可以使用信号控制螺纹是是（QFutureWatcher)可以通过QFuture监控线程部分是是内置暂停/恢复/取消功能是。
Qt多线程编程之QThreadPool 和 QRunnable使用
weiweiqiao的专栏
08-12 1196
在一个应用程序中，我们需要多次使用线程，也就意味着，我们需要多次创建并销毁线程。而创建并销毁线程的过程势必会消耗内存。而在日常开发中，内存资源是及其宝贵的，所以线程池QThreadPool就建议用来管理多个线程的并发执行。在程序逻辑中经常会碰到需要处理大批量任务的情况，比如密集的网络请求，日志分析、加载工程中多个子工程、保存工程等等。一般会创建一个队列，用一个或者多个线程去消费这个队列，一般也要处理队列的加锁和解锁的问题。QThreadPool 类管理 QRunnable /QThread 的集合。
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QThread基础
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一、简介 QtConcurrent这是一个高级 API，构建于QThreadPool之上，它提供更高层次的函数接口(APIs)，使所写的程序，可根据计算机的CPU核数，自动调整运行的线程数量。通常用于处理大多数通用的并行计算模式。 注意，QtConcurrent是一个命名空间而不是一个类，因此其中的所有函数都是命名空间内的全局函数。 二、使用方法 1. 添加concurrent 从Qt4.4之后，QtConcurrent从core模块中独立出来，作为单独的模块。 所以先要在.pro中添加 QT += con
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QThread 的两种创建方式：run方式 方法：继承QThread，重写run()函数，在run函数里面实现线程代码 代码： QSerial_run.pro QT += core QT += quick QT += serialport CONFIG += c++11 DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS HEADERS += \ serialinte...
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### ### 数据池设计与QThreadPool/QRunnable的关系 在Qt中，`QThreadPool`和`QRunnable`是实现并发任务的核心组件。`QRunnable`是一个轻量级的非QObject类，设计用于执行一次性任务，其核心方法是`run()`。`QThreadPool`负责管理线程资源，并调度`QRunnable`任务在多个线程中并发执行。通过结合这两个类，可以实现一个高效的数据池系统，支持多线程并发访问和处理数据[^2]。 ### ### 数据池类设计 数据池类用于存储和管理共享数据，通常使用线程安全的数据结构，并配合互斥锁（`QMutex`）或读写锁（`QReadWriteLock`）来确保线程安全。以下是一个简单的线程安全数据池类的实现： ```cpp class DataPool { public: void addData(const QString& data) { QMutexLocker locker(&mutex); dataList.append(data); } QString getData() { QMutexLocker locker(&mutex); if (dataList.isEmpty()) { return QString(); } return dataList.takeFirst(); } bool hasData() const { QMutexLocker locker(const_cast<QMutex*>(&mutex)); return !dataList.isEmpty(); } private: QList<QString> dataList; mutable QMutex mutex; }; ``` 该类提供了添加数据、获取数据以及检查是否有数据的方法，并使用`QMutexLocker`来确保线程安全。 ### ### 实现QRunnable任务类 为了在`QThreadPool`中执行数据池的操作，需要定义一个继承自`QRunnable`的任务类，并在`run()`方法中实现具体的业务逻辑。例如，以下是一个生产者任务类，它将数据添加到数据池中： ```cpp class ProducerTask : public QRunnable { public: ProducerTask(DataPool* pool, int taskId) : dataPool(pool), taskId(taskId) {} void run() override { for (int i = 0; i < 10; ++i) { QString data = QString("Task %1: Data %2").arg(taskId).arg(i); dataPool->addData(data); QThread::msleep(50); // 模拟耗时操作 } } private: DataPool* dataPool; int taskId; }; ``` 该任务类在`run()`方法中循环生成数据并将其添加到数据池中。 ### ### 启动任务并操作数据池 在主线程中，可以创建多个`ProducerTask`任务并提交给`QThreadPool`执行。线程池会自动分配线程来运行这些任务，从而实现并发的数据写入操作。 ```cpp int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication app(argc, argv); DataPool pool; QThreadPool* threadPool = QThreadPool::globalInstance(); // 创建并提交多个任务 for (int i = 0; i < 5; ++i) { QRunnable* task = new ProducerTask(&pool, i); threadPool->start(task); } // 等待所有任务完成 threadPool->waitForDone(); // 打印最终数据池内容 while (pool.hasData()) { qDebug() << pool.getData(); } return app.exec(); } ``` 上述代码中，使用`QThreadPool::globalInstance()`获取全局线程池实例，并通过`start()`方法提交任务。线程池会自动选择空闲线程执行任务。 ### ### 信号与槽机制的扩展 虽然`QRunnable`不支持信号与槽机制，但可以通过将任务逻辑封装在QObject派生类中，并在`QRunnable`任务中调用该对象的方法来实现线程间通信。例如，可以创建一个数据处理对象，并在任务中调用其方法： ```cpp class DataProcessor : public QObject { Q_OBJECT public: explicit DataProcessor(DataPool* pool) : dataPool(pool) {} public slots: void process() { while (dataPool->hasData()) { QString data = dataPool->getData(); if (!data.isEmpty()) { qDebug() << "Processing data:" << data; } } } private: DataPool* dataPool; }; ``` 然后在`QRunnable`任务中使用`QMetaObject::invokeMethod`调用该槽函数： ```cpp class ConsumerTask : public QRunnable { public: ConsumerTask(DataPool* pool) : dataPool(pool) {} void run() override { DataProcessor processor(dataPool); QMetaObject::invokeMethod(&processor, "process", Qt::QueuedConnection); } private: DataPool* dataPool; }; ``` 这种方式可以在不直接使用`QThread`的情况下实现线程间通信。 ### ### 线程池管理与性能优化 `QThreadPool`支持设置最大线程数、任务优先级等参数，可以优化线程资源的使用。例如： ```cpp threadPool->setMaxThreadCount(4); // 设置最大线程数为4 ``` 此外，`QRunnable`任务支持自动删除机制，默认情况下线程池会在任务完成后自动删除任务对象。可以通过`setAutoDelete(false)`来禁用自动删除，以避免内存泄漏。 ###
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