Qt开发:QtConcurrent介绍和使用

一、QtConcurrent 简介

QtConcurrent 是 Qt 提供的一个高级并发编程模块,属于 QtConcurrent 命名空间,旨在简化多线程任务的执行。它支持并行执行算法(如 map、filter、reduce),还支持异步任务运行和结果管理,不需要显式管理 QThread。

模块介绍
头文件包含:

#include <QtConcurrent>

模块依赖:

QT += concurrent

常用功能:
在这里插入图片描述

二、常用功能分类

2.1 异步运行一个函数(无返回值)

QtConcurrent::run([]() {
   
   
    qDebug() << "后台线程中执行任务:" << QThread::currentThread();
});

2.2 异步运行一个带参数的函数(有返回值)

int add(int a, int b) {
   
   
    return a + b;
}

QFuture<int> future = QtConcurrent::run(add, 3, 5);

// 后续获取结果
int result = future.result();  // 阻塞直到完成
qDebug() << "结果是:" << result;

2.3 绑定类成员函数

class Worker {
   
   
public:
    int multiply(int x, int y) {
   
   
        return x * y;
    }
};

Worker worker;
QFuture<int> future = QtConcurrent::run(&worker, &Worker::multiply, 4, 6);

2.4 容器并行处理(map)

并发修改容器元素(原地修改)

QList<int> numbers = {
   
   1, 2, 3, 4, 5};

auto doubleIt = [](int &n) {
   
   
    n *= 2;
};

QtConcurrent::map(numbers, doubleIt);

// 输出: 2 4 6 8 10

并发映射容器到新容器(mapped)

QList<int> numbers = {
   
   1, 2, 3};

auto square = [](int n) {
   
   
    return n * n;
};

QList<
### 使用 QtConcurrent::run 更新进度条的实现方法 在使用 `QtConcurrent::run` 进行后台任务时,可以通过多种方式更新进度条。以下是具体实现方法: #### 方法一:利用 `QFutureWatcher` 信号槽机制 `QtConcurrent::run` 返回一个 `QFuture` 对象,该对象可以与 `QFutureWatcher` 配合使用以监控任务的状态并接收进度变化的通知。 ```cpp #include <QtConcurrent> #include <QFutureWatcher> class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = nullptr); private slots: void onProgressChanged(int progress); void onStartClicked(); private: QProgressBar *progressBar; QPushButton *startButton; }; Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), progressBar(new QProgressBar(this)), startButton(new QPushButton("Start", this)) { QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this); layout->addWidget(progressBar); layout->addWidget(startButton); QObject::connect(startButton, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onStartClicked); } void Widget::onStartClicked() { QFuture<int> future = QtConcurrent::run([]() -> int { for (int i = 0; i <= 100; ++i) { QThread::sleep(1); // 模拟耗时操作 emit QThreadPool::globalInstance()->activeThreadCountChanged(i); // 发送进度 } return 100; }); QFutureWatcher<int> *watcher = new QFutureWatcher<int>(this); connect(watcher, &QFutureWatcher<int>::progressValueChanged, this, &Widget::onProgressChanged); watcher->setFuture(future); } void Widget::onProgressChanged(int progress) { progressBar->setValue(progress); } ``` 这种方法通过 `QFutureWatcher::progressValueChanged` 信号实时更新进度条[^1]。 --- #### 方法二:使用 `QMetaObject::invokeMethod` 如果需要从工作线程安全地调用主线程中的 UI 控件更新函数,则可以采用 `QMetaObject::invokeMethod` 来实现跨线程通信。 ```cpp #include <QtConcurrent> #include <QThread> class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = nullptr); private slots: void doSomeWork(); void updateProgressBar(int value); private: QProgressBar *progressBar; QPushButton *startButton; signals: void requestUpdate(int value); }; Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), progressBar(new QProgressBar(this)), startButton(new QPushButton("Start", this)) { QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this); layout->addWidget(progressBar); layout->addWidget(startButton); QObject::connect(startButton, &QPushButton::clicked, this, [=]() { QtConcurrent::run(this, &Widget::doSomeWork); }); } void Widget::doSomeWork() { for (int i = 0; i <= 100; ++i) { QThread::sleep(1); // 模拟耗时操作 Q_EMIT requestUpdate(i); // 请求更新进度条 } } void Widget::updateProgressBar(int value) { progressBar->setValue(value); } // 在构造函数中连接信号槽 QObject::connect(this, &Widget::requestUpdate, this, &Widget::updateProgressBar, Qt::QueuedConnection); ``` 这种方式通过信号槽机制以及 `Qt::QueuedConnection` 确保了线程安全性[^2]。 --- #### 方法三:结合 Lambda 表达式 对于更简洁的场景,可以直接使用 Lambda 表达式来封装任务逻辑,并通过 `QMetaObject::invokeMethod` 或者直接设置值的方式来更新进度条。 ```cpp #include <QtConcurrent> #include <QThread> class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = nullptr); private: QProgressBar *progressBar; QPushButton *startButton; }; Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), progressBar(new QProgressBar(this)), startButton(new QPushButton("Start", this)) { QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this); layout->addWidget(progressBar); layout->addWidget(startButton); QObject::connect(startButton, &QPushButton::clicked, this, [&]() { QtConcurrent::run([=]() { for (int i = 0; i <= 100; ++i) { QThread::sleep(1); // 模拟耗时操作 QMetaObject::invokeMethod(this, "updateProgressBar", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, i)); } }); }); } void Widget::updateProgressBar(int value) { progressBar->setValue(value); } ``` 这种方案适合于不需要复杂状态管理的任务[^4]。 --- ### 总结 以上三种方法均可用于 `QtConcurrent::run` 中更新进度条的操作。推荐优先考虑 **方法一**(基于 `QFutureWatcher`),因为它充分利用了 Qt 提供的功能,代码结构清晰且易于维护;而 **方法二** 则适用于需要显式控制线程间交互的情况;最后,**方法三** 更加轻量级,适合简单场景下的快速开发
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