本文详细介绍了QThread的使用方法，包括QThread的历史沿革、线程入口点QThread::run()的执行逻辑。通过实例展示了子类化QThread时的正确做法，解释了为何直接在run()中创建QTimer会导致槽函数在线程外执行的问题，并提供了两种解决方案。最后强调了将worker对象移动到工作线程的重要性，以简化多线程编程。
2013.8.5
翻译自：
http://blog.debao.me/2013/08/how-to-use-qthread-in-the-right-way-part-1/
历史沿革
很久以前，子类化QThread并重新实现其run（）函数是唯一推荐使用QThread的方法。 这非常直观，也好用。 但是，qt线程引入SLOTS和Qt事件循环后，这个方法就有问题了。详见20106.17的这篇文章：https://blog.qt.io/blog/2010/06/17/youre-doing-it-wrong/
于是Qt核心开发人员之一Bradley T. Hughes建议使用QObject :: moveToThread，把对象移动到线程里。 但挺多qt用户不喜欢这种做法。 所以，前Qt核心开发人员之一的Olivier Goffart告诉想子类化QThread的用户也不是不可以，就提供了一个方法，见文章：https://woboq.com/blog/qthread-you-were-not-doing-so-wrong.html。所以现在，我们可以在QThread的文档中找到两个用法。
线程入口点QThread :: run()
Qt文档里这样说的：
“QThread实例表示一个线程，调用start()方法启动线程后，执行QThread :: run()里实现的内容。线程的run()相当于应用程序的main()”
那子类化QThread的用法非常简单明了。
子类化QThread 方法
1、来个例子先：
#include <QtCore>
class Thread : public QThread
{
private:
void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
Thread t;
QObject::connect(&t, SIGNAL(finished()), &a, SLOT(quit()));
t.start();
return a.exec();
}
程序运行结果大概是这样：
From main thread: 0x15a8
From worker thread: 0x128c
2、函数总在调用者的上下文中执行
因为QThread :: run()是入口点，所以很容易理解，只有在run()中的代码才会在线程中执行。
看下面的例子，stop()是在主线程中执行，run()在工作线程中运行，这俩函数又都使用m_stop成员变量，所以用个互斥锁。
#if QT_VERSION>=0x050000
#include <QtWidgets>
#else
#include <QtGui>
#endif
class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
Thread():m_stop(false)
{}
public slots:
void stop()
{
qDebug()<<"Thread::stop called from main thread: "<<currentThreadId();
QMutexLocker locker(&m_mutex);
m_stop=true;
}
private:
QMutex m_mutex;
bool m_stop;
void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
while (1) {
{
QMutexLocker locker(&m_mutex);
if (m_stop) break;
}
msleep(10);
}
}
};
#include "main.moc"
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
QPushButton btn("Stop Thread");
Thread t;
QObject::connect(&btn, SIGNAL(clicked()), &t, SLOT(stop()));
QObject::connect(&t, SIGNAL(finished()), &a, SLOT(quit()));
t.start();
btn.show();
return a.exec();
}
输出是这样的：
From main thread: 0x13a8
From worker thread: 0xab8
（点击一下按钮）
Thread::stop called from main thread: 0x13a8
结论：可以看出来Thread::stop是在主线程中运行的。
3、子类化QThread的错误用法
上面的例子很容易理解，但是当在工作线程中引入事件系统（或排队连接）时，并不那么直观。
例如，如果我们想在工作线程中做某些工作，我们该怎么办？
再来一个例子：
首先在Thread :: run（）中创建一个QTimer，然后将timeout信号连接到线程对象的槽。
#include <QtCore>
class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Thread::onTimeout get called from? : "<<QThread::currentThreadId();
}
private:
void run()
{
qDebug()<<"From worker thread: "<<currentThreadId();
QTimer timer;
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimeout()));
timer.start(1000);
exec();
}
};
#include "main.moc"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
Thread t;
t.start();
return a.exec();
}
乍一看，代码似乎很好。 当线程开始执行时，我们设置一个在当前线程的事件队列中运行的QTimer。 我们将onTimeout（）连接到timeout信号。 我们希望onTimeout（）能在工作线程中执行。
但是，例子的结果是
From main thread: 0x13a4
From worker thread: 0x1330
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
Thread::onTimeout get called from?: 0x13a4
F**K！！！ onTimeout（）在主线程中运行的，没有在工作线程！
4、怎么解决这个问题？（2个误用的解决方法）
为了使这个槽在工作线程中工作，有人在connect()里增加Qt::DirectConnection像这样：
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimeout()), Qt::DirectConnection);
也有人在线程类的构造函数里加：
moveToThread(this);
这两个方法都有效果，但是！在构造函数里加moveToThread(this);是很严重的错误！虽然也有效果，但是QThread不是这么设计的，QThread对象的成员函数，应该从创建线程调用，而不是QThread对象自己去调用。按照这个思想，在connect里加Qt::DirectConnection也是错的，onTimeout()是线程对象的成员，也应从创建线程调用。
5、正确的解决办法
因为QThread对象的成员都没有被设计为从自身线程调用。 因此，如果要让timeout的槽在工作线程中，我们需要创建一个独立的worker对象。
#include <QtCore>
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Worker::onTimeout get called from?: "<<QThread::currentThreadId();
}
};
class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT
private:
void run()
{
qDebug()<<"From work thread: "<<currentThreadId();
QTimer timer;
Worker worker;
connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &worker, SLOT(onTimeout()));
timer.start(1000);
exec();
}
};
#include "main.moc"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
Thread t;
t.start();
return a.exec();
}
其实，就是在工作线程中创建一个worker对象，这个对象自然在工作线程中活动。看看运行结果：
From main thread: 0x810
From work thread: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
Worker::onTimeout get called from?: 0xfac
问题解决！
虽然这样很ok，但你注意到没有，从代码设计上，创建worker这个对象其实没必要在run()里。因为不管是worker对象还是QTimer对象，我只是想让它们运行在这个工作线程里，而已。
所以我们可以试试将worker对象创建从QThread :: run（）中移出。
把worker对象移到线程中1
如果我们对工作线程要求很少，那么完全不需要对QThread进行子类化。QThread自己就有事件循环机制，QThread :: run（）默认调用QThread :: exec（）。如果自己子类化QThread，还想有事件循环，那就要显式调用QThread :: exec（）。
#include <QtCore>
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
private slots:
void onTimeout()
{
qDebug()<<"Worker::onTimeout get called from?: "<<QThread::currentThreadId();
}
};
#include "main.moc"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"From main thread: "<<QThread::currentThreadId();
QThread t;
QTimer timer;
Worker worker;
QObject::connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &worker, SLOT(onTimeout()));
timer.start(1000);
timer.moveToThread(&t);//可注释掉
worker.moveToThread(&t);
t.start();
return a.exec();
}
这样做是不是清爽很多。
还有更优雅的办法！
把worker对象移到线程中2
还有更优雅的办法！
timer.moveToThread(&t);这句也可以注释掉，也就是不需要把QTimer移到工作线程中。区别在于这个方法中，
1、timeout()信号发自主线程
2、timer对象活动在主线程，worker对象活动在工作线程
3、timer对象和worker对象不在一个线程，他们的connect不是直接的，而是排队的。
4、worker对象的槽也是在工作线程中运行。
能这么做，是因为Qt的排队连接（queued connections）机制。支持跨线程连接信号槽。如果线程同步都是通过这种机制完成，那常见的多线程问题，比如死锁，就交给Qt好了，不需自己费心了。
总结
子类化QThread并重新实现其run（）函数很直观，并且有许多业务场景要这么做。但是当在工作线程中使用事件循环时，一定要用正确的方法。
一个简单又正确的办法就是将worker对象移动到工作线程，因为它替Qt开发人员隐蔽了事件循环和排队连接（queued connections）的细节。
参考
http://blog.qt.digia.com/blog/2010/06/17/youre-doing-it-wrong/
http://woboq.com/blog/qthread-you-were-not-doing-so-wrong.html
http://ilearnstuff.blogspot.com/2012/08/when-qthread-isnt-thread.html
发表于Debao Zhang Mon，05 Aug 2013 Qt QThread
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