Qt 源码分析之moveToThread

这一次，我们来看Qt中关于将一个QObject对象移动至一个线程的函数moveToThread

目录

  • Qt 源码分析之moveToThread
    • Qt使用线程的基本方法
    • 源码分析
    • 一些线程和信号槽使用的心得

Qt使用线程的基本方法

首先，我们简单的介绍一下在Qt中使用多线程的几种方法:

  1. 重写QThread的run函数，将要在多线程执行的任务放到run函数里
/*mythread.h*/#pragma once#include class MyThread  : public QThread{    Q_OBJECTpublic:    explicit MyThread(QObject* parent = nullptr);    ~MyThread();protected:    void run() override;};/*mythread.cpp*/#include "mythread.h"#include MyThread::MyThread(QObject* parent)    : QThread(parent){}MyThread::~MyThread(){}void MyThread::run(){    /*        在这个函数里执行耗时操作    */   for (auto a = 0; a < 10; a++) {       qDebug() <start();

但是这种方法，不被Qt官方所推荐，Qt官方所推荐的是将对象移动至线程的方法moveToThread

  1. 创建一个QThread对象，将对象移动至一个线程中，用信号槽的方式来触发该对象的槽函数，此时槽函数是在线程中执行的
/*mytask.h*/#pragma once#include class MyTask  : public QObject{    Q_OBJECTpublic:    MyTask(QObject *parent = nullptr);    ~MyTask();public slots:    void slotMyTask();};/*mytask.cpp*/#include "mytask.h"#include #include MyTask::MyTask(QObject *parent)    : QObject(parent){}MyTask::~MyTask(){}void MyTask::slotMyTask(){    /* 在这里执行耗时操作 */    for (auto a = 0; a < 10; a++) {        qDebug() << u8"当前线程: " << QThread::currentThread();        qDebug() <moveToThread(m_thread);// 3. 将信号与任务类的槽连接起来connect(m_thread, &QThread::started, m_task, &MyTask::slotMyTask);//  4. 开启线程m_thread->start();


Note:
这里有一个坑，那就是如果一个QObject对象是有父对象的，那么该对象，就不能被移动至线程。测试代码如下：

// 1. 创建一个有父对象的任务对象以及线程对象auto m_task = new MyTask(this);auto* m_thread = new QThread();// 2. 将任务对象移动至线程m_task->moveToThread(m_thread);// 3. 将信号与任务类的槽连接起来connect(m_thread, &QThread::started, m_task, &MyTask::slotMyTask);//  4. 开启线程m_thread->start();

此时，我们看到控制台会输出：

Cannot move objects with a parent (无法移动一个有父对象的object)


并且，我们能看到槽函数里打印的线程为主线程。

  1. 使用Qt的QtConcurrent，缺点之一是没有办法手动退出
// 使用这个，需要在头文件里引入#include // 定义一个任务函数int MainWindow::taskTest(int a){    for (auto i = 1; i < 10; i++) {        qDebug() << "a: " << a;        QThread::sleep(1);    }    return 0;}/* 使用方法 */// 在函数后面跟上你要设置给函数的参数QtConcurrent::run(this, &MainWindow::taskTest, 10);

注意：在Qt里，子线程不能进行任何的ui更新操作，ui的更新操作全部只能在主线程

源码分析

然后，我们浅浅的分析一下，QObject中的moveToThread，主要分为三个部分

  1. 对一些基本条件的判断:

    • 移动的对象是否已经在目标线程

    • 移动的对象是否有父对象(这就是我们上面说到的坑)

    • 不能将一个窗口对象移动至其他线程，因为Qt要求所有UI操作都必须在主线程中执行，线程中如果想要更新UI，需要用信号槽来通知界面进行更改。

// 当前对象已经在目标线程了    if (d->threadData.loadRelaxed()->thread.loadAcquire() == targetThread) {        // object is already in this thread        return;    }// 不能移动一个有父对象的对象    if (d->parent != nullptr) {        qWarning("QObject::moveToThread: Cannot move objects with a parent");        return;    }// 窗口部件不能移动到一个新的线程，在Qt里GUI操作只能在主线程    if (d->isWidget) {        qWarning("QObject::moveToThread: Widgets cannot be moved to a new thread");        return;    }
  1. 对要移动的对象当前所属线程的一些判断:

    • 如果要移动的对象没有线程依附性，那么可以移动至目标线程

    • 如果移动操作所在线程与移动对象所在线程不一致，那么不允许去移动

QThreadData *currentData = QThreadData::current();QThreadData *targetData = targetThread ? QThreadData::get2(targetThread) : nullptr;QThreadData *thisThreadData = d->threadData.loadRelaxed();if (!thisThreadData->thread.loadAcquire() && currentData == targetData) {    // 如果一个对象没有线程依附性，允许移动一个对象到一个线程    // one exception to the rule: we allow moving objects with no thread affinity to the current thread    currentData = d->threadData;} else if (thisThreadData != currentData) {    // 不能在不是对象的线程里，去移动该对象至另外一个对象    qWarning("QObject::moveToThread: Current thread (%p) is not the object's thread (%p).\n"             "Cannot move to target thread (%p)\n",             currentData->thread.loadRelaxed(), thisThreadData->thread.loadRelaxed(), targetData ? targetData->thread.loadRelaxed() : nullptr);#ifdef Q_OS_MAC    qWarning("You might be loading two sets of Qt binaries into the same process. "             "Check that all plugins are compiled against the right Qt binaries. Export "             "DYLD_PRINT_LIBRARIES=1 and check that only one set of binaries are being loaded.");#endif    return;}
  1. 正式的移动操作
    // prepare to move    d->moveToThread_helper();    if (!targetData)        targetData = new QThreadData(0);    // make sure nobody adds/removes connections to this object while we're moving it    QMutexLocker l(signalSlotLock(this));    QOrderedMutexLocker locker(&currentData->postEventList.mutex,                               &targetData->postEventList.mutex);    // keep currentData alive (since we've got it locked)    currentData->ref();    // move the object    d_func()->setThreadData_helper(currentData, targetData);    locker.unlock();    // now currentData can commit suicide if it wants to    currentData->deref();

一些线程和信号槽使用的心得

到了夹带私活时间，下面是一些多线程使用信号槽的一点小心得总结

  1. 不能在子线程去更新UI界面，只能在主线程进行更新。
  2. 可以通过信号槽连接，在子线程通知主线程去更新UI
  3. 跨线程使用信号槽，建议用QueuedConnection，因为这种连接方式，Qt会把信号丢到事件循环里去，这样槽函数会在接收者所在的线程执行。而DirectConnection这种连接方式，因为是直接回调槽函数，槽会在信号发出的线程进行调用。具体可看上篇关于信号与槽源码分析。
  4. 但是使用QueuedConnection这种连接方式，信号的参数如果是自己定义的类型，一定要记得使用qRegisterMetaType来进行注册，或者使用Q_DECLARE_METATYPE来进行注册。否则，槽函数将不会触发。
  5. BlockQueuedConnection这种方法慎用，因为如果信号发送者和接收者在同一个线程，将会导致死锁。