多线程 Block

本文介绍了Block的概念和实现原理,以及在Objective-C中的使用,包括动画效果和声明类型。接着探讨了多线程,解释了多线程的含义和在iOS中的实现,如GCD、NSOperation和NSThread,并提供了相关面试题的解答。

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1 什么是block

对于闭包(block),有很多定义,其中闭包就是能够读取其它函数内部变量的函数,这个定义即接近本质又较好理解。对于刚接触Block的同学,会觉得有些绕,因为我们习惯写这样的程序main(){ funA();} funA(){funB();} funB(){.....}; 就是函数main调用函数A,函数A调用函数B... 函数们依次顺序执行,但现实中不全是这样的,例如项目经理M,手下有3个程序员A、B、C,当他给程序员A安排实现功能F1时,他并不等着A完成之后,再去安排B去实现F2,而是安排给A功能F1,B功能F2,C功能F3,然后可能去写技术文档,而当A遇到问题时,他会来找项目经理M,当B做完时,会通知M,这就是一个异步执行的例子。在这种情形下,Block便可大显身手,因为在项目经理M,给A安排工作时,同时会告诉A若果遇到困难,如何能找到他报告问题(例如打他手机号),这就是项目经理M给A的一个回调接口,要回掉的操作,比如接到电话,百度查询后,返回网页内容给A,这就是一个Block,在M交待工作时,已经定义好,并且取得了F1的任务号(局部变量),却是在当A遇到问题时,才调用执行,跨函数在项目经理M查询百度,获得结果后回调该block。

2 block 实现原理
Objective-C是对C语言的扩展,block的实现是基于指针和函数指针。
从计算语言的发展,最早的goto,高级语言的指针,到面向对象语言的block,从机器的思维,一步步接近人的思维,以方便开发人员更为高效、直接的描述出现实的逻辑(需求)。
下面是两篇很好的介绍block实现的博文
iOS中block实现的探究
谈Objective-C Block的实现


3 block的使用
使用实例
cocoaTouch
<think>我们正在讨论的是在多线程环境下使用Qt的connect函数进行信号槽连接的问题。根据Qt的文档和常见实践,信号槽机制在多线程环境下的行为取决于连接类型(ConnectionType)。以下是关键点: 1. **连接类型**:Qt支持多种连接类型,通过`Qt::ConnectionType`参数指定。常见的类型有: - `Qt::AutoConnection`(默认):如果信号和槽在同一个线程,则使用`Qt::DirectConnection`;否则使用`Qt::QueuedConnection`。 - `Qt::DirectConnection`:槽函数在信号发出的线程中立即执行。 - `Qt::QueuedConnection`:槽函数在接收者所在线程的事件循环中执行(异步)。 - `Qt::BlockingQueuedConnection`:类似`QueuedConnection`,但是信号发出线程会阻塞直到槽函数执行完毕(注意:如果发送者和接收者在同一线程使用此类型会导致死锁)。 - `Qt::UniqueConnection`:可以与其他类型按位或,用于避免重复连接。 2. **多线程环境下的推荐做法**: - 当信号和槽对象位于不同线程时,通常使用`Qt::QueuedConnection`或`Qt::AutoConnection`(自动转为队列连接)来确保槽函数在接收者线程中执行。 - 使用`QObject::moveToThread()`方法将对象移动到目标线程,这样该对象的槽函数就会在目标线程中执行。 3. **注意事项**: - 避免在非GUI线程中操作GUI对象,因为Qt GUI模块不是线程安全的。所有GUI操作都应在主线程(GUI线程)中进行。 - 使用`QMetaObject::invokeMethod`也可以实现跨线程调用。 4. **示例代码**: 假设我们有一个工作线程和一个主线程,我们想要在工作线程中发出信号,然后在主线程中更新UI。 ```cpp // 主线程中创建对象 Worker *worker = new Worker; QThread *workerThread = new QThread; worker->moveToThread(workerThread); // 将worker移动到新线程 // 连接信号槽,使用自动连接(跨线程将自动变为队列连接) connect(worker, &Worker::resultReady, this, &MyClass::handleResult); // 启动线程 workerThread->start(); // 在工作线程中发出信号 void Worker::doWork() { // ... 执行耗时操作 emit resultReady(result); } ``` 在上面的例子中,当`Worker`对象发出`resultReady`信号时,由于`Worker`对象已经移动到工作线程,而接收者(`this`)在主线程,所以连接会自动使用队列连接,即`handleResult`槽函数会在主线程的事件循环中被调用。 5. **手动指定连接类型**: 如果你明确知道需要队列连接,可以显式指定: ```cpp connect(worker, &Worker::resultReady, this, &MyClass::handleResult, Qt::QueuedConnection); ``` 6. **线程安全退出**: 确保线程安全退出,例如在关闭应用程序时,应该停止所有工作线程,并等待它们结束(使用`QThread::quit()`和`QThread::wait()`)。 **总结**:在多线程环境下使用Qt的信号槽,主要注意连接类型和对象的线程依附性。默认的自动连接在跨线程时会自动转为队列连接,这通常是安全的。对于需要同步的情况,可以使用阻塞队列连接,但要注意死锁问题。 §§相关问题§§ 1. 如何避免在多线程环境下使用信号槽时出现死锁? 2. 除了信号槽,Qt还有哪些线程间通信的方式? 3. 如何确保在多线程环境下正确销毁QObject对象?</think>### Qt多线程环境下connect函数的使用指南 在多线程环境中使用Qt的connect函数时,需要注意线程安全性和连接类型的选择。以下是关键要点: #### 1. **连接类型选择** Qt提供了5种连接类型,通过`Qt::ConnectionType`参数指定: - **`Qt::AutoConnection`** (默认):自动判断连接方式 - **`Qt::DirectConnection`**:立即在信号发出线程执行槽函数 - **`Qt::QueuedConnection`**:将槽调用加入接收者线程的事件队列 - **`Qt::BlockingQueuedConnection`**:类似队列连接但会阻塞发送线程 - **`Qt::UniqueConnection`**:防止重复连接 ```cpp // 跨线程安全连接示例 connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot, Qt::QueuedConnection); // 确保线程安全[^1] ``` #### 2. **多线程最佳实践** - **对象生命周期管理**: ```cpp QThread* workerThread = new QThread; Worker* worker = new Worker; worker->moveToThread(workerThread); // 关键:移动对象到新线程 ``` - **跨线程连接**: ```cpp // 主线程连接工作线程 connect(this, &MainWindow::startTask, worker, &Worker::doWork, Qt::QueuedConnection); // 必须使用队列连接 // 工作线程返回结果到主线程 connect(worker, &Worker::resultReady, this, &MainWindow::handleResult, Qt::QueuedConnection); // GUI操作必须在主线程[^2] ``` - **线程安全退出**: ```cpp connect(workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater); // 安全删除对象 ``` #### 3. **常见问题解决** - **崩溃问题**:确保对象在接收线程被创建 - **死锁问题**:避免在同一线程使用`BlockingQueuedConnection` - **GUI更新**:所有界面操作必须通过队列连接回到主线程执行 - **资源释放**:使用`deleteLater()`代替直接delete #### 4. **Lambda表达式注意事项** ```cpp connect(worker, &Worker::dataReady, this, [=](){ // 捕获局部变量需注意生命周期 QMutexLocker locker(&mutex); // 添加互斥锁保护共享资源 updateUI(); }, Qt::QueuedConnection); // 必须显式指定连接类型 ``` #### 5. **信号槽线程安全验证** 使用`QObject::thread()`检查对象所在线程: ```cpp qDebug() << "Receiver thread:" << receiver->thread(); qDebug() << "Current thread:" << QThread::currentThread(); ``` > **关键原则**:当信号和槽在不同线程时,必须使用`Qt::QueuedConnection`或`Qt::BlockingQueuedConnection`保证线程安全。默认的自动连接在跨线程场景下可能转为直接连接导致崩溃[^3]。
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