【Qt】QThread moveTothread-多线程的两种实现方法

一、如何理解多线程
二、实现多线程的两种方式（面向应用）
2.1 继承 QThread 的类
2.2 (推荐这种方式)函数 moveTothread()
三、多线程的释放问题（善后工作）

多线程的两种实现方法

  • 一、如何理解多线程
  • 二、实现多线程的两种方式（面向应用）
    • 2.1 继承 QThread 的类
    • 2.2 (推荐这种方式)函数 moveTothread()
  • 三、多线程的释放问题（善后工作）

一、如何理解多线程

类似我们单片机的编程，如在 Keil5 中对 51 单片机或者 STM32 单片机进行编程时，如果我们使用模块化编程，那么 main.c文件中可能代码如下：

#include "stm32f103c8t6.h"void main(){//初始化配置函数while(1){//控制函数，如点灯？}
}

从代码块中可以看出，我们写了一个 while 循环，目的是为了让程序一直运行，而如果去掉 while 循环，只点灯，可能灯就只会亮 1 下（可能人眼都看不到这一下）。而我们还会用到中断，中断就是打断主程序运行，去处理一下突然的内容（比如说外卖员给你打电话了，虽然你现在正在写代码，但是你接到了这个电话就去拿外卖了）
但是对于现在的电脑来说，中断是一种穿插执行任务的方式，多线程也是，这个可以理解为，我一边看动漫一边写代码，同时处理 2 件或以上的事情。

总结：多线程就是使程序能够同时处理多个任务
主线程：理解为窗口线程、 UI 线程、默认线程，负责窗口事件处理或者窗口控件数据的更新
子线程：负责后台处理一些内容，不能对窗口对象做任何操作，这些事情需要交给窗口线程处理，如果主线程需要与子线程进行信息的交互，需要用到 Qt 中的信号槽机制（子线程将信号发给主线程，然后主线程再进行调用）。
应用：当程序在处理一个内容时，用多余的资源处理其他力所能及的事
对串口调试助手来说，若要开启多个串口，哪就是创建多个串口对象，然后同时运行即可？（2024年1月5日试一下）

二、实现多线程的两种方式（面向应用）

QThread的两种实现.zip（学习测试 moveTothread 和基础 QThread 两种方法，第一次写）
TreadMethod.zip（这篇博客的完整代码）

2.1 继承 QThread 的类

继承 QThread 的方式实现多线程，实际上这是一种理解上简单，但是在实际应用中稍显复杂，并且程序越复杂，这个方法越笨拙不灵活。（在看教程的时候看到网上的人说，如果要实现网络 TCP 调试助手的话，非常不建议用继承 QThread 的类的方式来实现多线程）
这种方法，实际上是继承 QThread 的类，然后通过通过重写 run 函数来实现多线程。接下来做一个小栗子：
实例要求：打印三个线程 ID，包括主线程(UI 线程)ID、子线程 run 函数线程ID、子线程槽函数线程ID
细节：程序运行时先打印子线程 ID 和主线程 ID，然后通过发出信号，触发子线程槽函数线程 ID。
Step1：新建一个类 thread_1，选择继承 QObject，然后改成继承 QThread 的类
recording.gif
Step2：重写 run 方法
Step3：写一个子线程的槽函数

#ifndef THREAD_1_H
#define THREAD_1_H
#include <QThread>
#include <QDebug>
class thread_1 : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
explicit thread_1(QThread *parent = nullptr);
signals:
protected:
void run() override{qDebug()<<"子线程ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';sleep(5);
};
public slots:
void thread1Slot(){qDebug()<<"子线程槽函数ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';
}
};
#endif // THREAD_1_H

step4：在 UI 线程中打印线程 ID 和新建线程和初始化运行
step5：链接(主线程)信号和(子线程)信号槽，并发射信号触发子线程信号槽打印其目前的线程ID

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include "thread_1.h"
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class MainWindow;
}
QT_END_NAMESPACEclass MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private:Ui::MainWindow *ui;thread_1* myThread;
signals:void mainwindownSignal();};
#endif // MAINWINDOW_H
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);//新建一个子线程对象并让他开始运行myThread = new thread_1;myThread->start();//开始运行后会执行run函数，打印子线程的ID//执行打印主函数线程IDqDebug()<<"主线程ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';//链接(主线程)信号和(子线程)信号槽，并发射信号触发子线程信号槽打印其目前的线程IDconnect(this,&MainWindow::mainwindownSignal,myThread,&thread_1::thread1Slot);emit mainwindownSignal();
}

结果展示 ：
① 结果让我有些意外，明明是让子线程先运行的，但是最先运行的是主线程，然后其次是子线程的槽函数，最后才是子线程的运行。
② 另外从图中可以看到，子线程的槽函数竟然处于主线程中！
image.png

2.2 (推荐这种方式)函数 moveTothread()

创建一个继承 QObject 的类（必须是继承 QObject），然后调用 moveTothread 方法，将这个继承 QObject 类的对象放到某个线程中，这样的好处是，可以让好几个对象放在同一个子线程中，而用方法一每次只能一个类来跑单一的线程，而且只能在 run 里跑，他子线程的槽函数还是运行在主线程中，想要实现多个线程就得继承多个 QThread 对象。
接下来做一个小栗子：
实例要求：打印三个线程 ID，包括主线程(UI 线程)ID、子线程 run 函数线程ID、子线程槽函数线程ID
细节：程序运行时先打印子线程 ID 和主线程 ID，然后通过发出信号，触发子线程槽函数线程 ID。
step1：创建一个继承 QObject 的类 work（与方法一类似，不展示了,为什么叫 work？我觉得因为这是一个要做的事所以叫他 work）
step2：在这个类中写普通方法和槽函数

#ifndef WORK_H
#define WORK_H
#include <QObject>
#include <QDebug>
#include <QThread>
class work : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit work(QObject *parent = nullptr);void Working(){//写普通方法qDebug()<<"子线程ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';}
signals:
public slots:void WorkingSlot(){//写槽函数qDebug()<<"子线程ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';}
};
#endif // WORK_H

step3：在 mainwindow.h 中创建 work 和 QThread 的对象：worker 和myThread
step4：在 mainwindow.h 中写触发 worker 槽函数的信号mainwindownSignal

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include "work.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class MainWindow;
}
QT_END_NAMESPACEclass MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private:
//step3：在 mainwindow.h 中创建 work 和 QThread 的对象：worker 和myThreadUi::MainWindow *ui;work* worker;QThread* myThread;
signals:
//step4：在 mainwindow.h 中写触发 worker 槽函数的信号mainwindownSignalvoid mainwindownSignal();
};
#endif // MAINWINDOW_H

step5：在 mainwindow.c 中进行 moveTothread、start 以及信号槽的连接触发操作

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);worker = new work;myThread = new QThread;worker->moveToThread(myThread);//moveTothreadmyThread->start();//也要start才能运行//worker->Working();//让工人工作！看看是不是在子线程中处理！connect(this,&MainWindow::mainwindownSignal,worker,&work::WorkingSlot);connect(this,&MainWindow::mainwindownSignal,worker,&work::Working);emit mainwindownSignal();//发出信号，让worker中的槽函数开始执行看看是在哪个线程中执行qDebug()<<"主线程ID：" <<QThread::currentThreadId()<<'\n';
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}

结果展示：
① 通过信号的方式触发操作子线程让其运行是在子线程中运行的。（但是如果直接调用 working 方法，还是在主线程中，L13 去掉注释看看）
image.png

三、多线程的释放问题（善后工作）

QThread 对象不能挂载在对象树上进行自动释放，会出问题，手动释放比较好。
第二部分介绍了怎么实现，但是对于多线程的资源释放，这里也简单总结一下，原理我也不是很擅长说。

当子线程运行结束后，退出线程并回收线程空间

connect(mComThread,&QThread::finished, this,&QObject::deleteLater);

参考教程：
Qt 教程-爱编程的大丙
Qt 串口多线程 继承QThread_pyqt串口多线程-CSDN博客
QThread的用法-CSDN博客

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