詳解 Qt 線程間共享數據

作者：佚名 2011-06-30 17:21:56

使用共享內存。即使用一個兩個線程都能夠共享的變量（如全局變量），這樣兩個線程都能夠訪問和修改該變量，從而達到共享數據的目的。

Qt 線程間共享數據是本文介紹的內容，多的不說，先來啃內容。Qt線程間共享數據主要有兩種方式：

使用共享內存。即使用一個兩個線程都能夠共享的變量（如全局變量），這樣兩個線程都能夠訪問和修改該變量，從而達到共享數據的目的；

使用singal/slot機制，把數據從一個線程傳遞到另外一個線程。

***種辦法在各個編程語言都使用普遍，而第二種方式倒是QT的特有方式，下面主要學習一下這種方式：

在線程之間傳遞signal與在一個線程內傳遞signal是不一樣的。在一個線程內傳遞signal時，emit語句會直接調用所有連接的slot并等待到所有slot被處理完；在線程之間傳遞signal時，slot會被放到隊列中(queue)，而emit這個signal后會馬上返回；默認情況，線程之間使用queue機制，而線程內使用direct機制，但在connect中可以改變這些默認的機制。

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//TextDevice.h    
#ifndef TEXTDEVICE_H    
#define TEXTDEVICE_H    
#include <QThread>    
#include <QString>    
#include <QMutex>     
class TextDevice : public QThread {     
    Q_OBJECT     
public:     
    TextDevice();     
    void run();     
    void stop();     
public slots:     
    void write(const QString& text);     
private:     
    int m_count;     
    QMutex m_mutex;     
};    
#endif // TEXTDEVICE_H     
    
    
//TextDevice.cpp    
#include <QMutexLocker>    
#include <QDebug>    
#include <QString>    
#include "TextDevice.h"     
TextDevice::TextDevice() {     
    m_count = 0;     
}     
void TextDevice::run() {     
    exec();     
}     
void TextDevice::stop() {     
    quit();     
}     
void TextDevice::write(const QString& text) {     
    QMutexLocker locker(&m_mutex);     
    qDebug() << QString("Call %1: %2").arg(m_count++).arg(text);     
}     
    
//TextThread.h    
#ifndef TEXTTHREAD_H    
#define TEXTTHREAD_H    
#include <QThread>    
#include <QString>     
class TextThread : public QThread {     
    Q_OBJECT     
public:     
    TextThread(const QString& text);     
    void run();     
    void stop();     
signals:     
    void writeText(const QString&);     
private:     
    QString m_text;     
    bool m_stop;     
};    
#endif // TEXTTHREAD_H     
    
//TextThread.cpp    
#include "TextThread.h"     
TextThread::TextThread(const QString& text) : QThread() {     
    m_text = text;     
    m_stop = false;     
}     
void TextThread::stop() {     
    m_stop = true;     
}     
void TextThread::run() {     
    while(!m_stop) {     
        emit writeText(m_text);     
        sleep(1);     
    }     
}     
    
//main.cpp    
#include <QApplication>    
#include <QMessageBox>    
#include "TextDevice.h"    
#include "TextThread.h"     
    
int main(int argc, char** argv) {     
    QApplication app(argc, argv);     
    //啟動線程     
    TextDevice device;     
    TextThread foo("foo"), bar("bar");     
    //把兩個線程使用signal/slot連接起來     
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(writeText(const QString&)), &device, SLOT(write(const QString&)));     
    QObject::connect(&bar, SIGNAL(writeText(const QString&)), &device, SLOT(write(const QString&)));     
    //啟動線程     
    foo.start();     
    bar.start();     
    device.start();     
    QMessageBox::information(0, "Threading", "Close me to stop.");     
    //停止線程     
    foo.stop();     
    bar.stop();     
    device.stop();     
    //等待線程結束     
    device.wait();     
    foo.wait();     
    bar.wait();     
    return 0;     
}    
//TextDevice.h  
#ifndef TEXTDEVICE_H  
#define TEXTDEVICE_H  
#include <QThread> 
#include <QString> 
#include <QMutex> 
class TextDevice : public QThread {  
    Q_OBJECT  
public:  
    TextDevice();  
    void run();  
    void stop();  
public slots:  
    void write(const QString& text);  
private:  
    int m_count;  
    QMutex m_mutex;  
};  
#endif // TEXTDEVICE_H  
 
 
//TextDevice.cpp  
#include <QMutexLocker> 
#include <QDebug> 
#include <QString> 
#include "TextDevice.h"  
TextDevice::TextDevice() {  
    m_count = 0;  
}  
void TextDevice::run() {  
    exec();  
}  
void TextDevice::stop() {  
    quit();  
}  
void TextDevice::write(const QString& text) {  
    QMutexLocker locker(&m_mutex);  
    qDebug() << QString("Call %1: %2").arg(m_count++).arg(text);  
}  
 
//TextThread.h  
#ifndef TEXTTHREAD_H  
#define TEXTTHREAD_H  
#include <QThread> 
#include <QString> 
class TextThread : public QThread {  
    Q_OBJECT  
public:  
    TextThread(const QString& text);  
    void run();  
    void stop();  
signals:  
    void writeText(const QString&);  
private:  
    QString m_text;  
    bool m_stop;  
};  
#endif // TEXTTHREAD_H  
 
//TextThread.cpp  
#include "TextThread.h"  
TextThread::TextThread(const QString& text) : QThread() {  
    m_text = text;  
    m_stop = false;  
}  
void TextThread::stop() {  
    m_stop = true;  
}  
void TextThread::run() {  
    while(!m_stop) {  
        emit writeText(m_text);  
        sleep(1);  
    }  
}  
 
//main.cpp  
#include <QApplication> 
#include <QMessageBox> 
#include "TextDevice.h"  
#include "TextThread.h"  
int main(int argc, char** argv) {  
    QApplication app(argc, argv);  
    //啟動線程  
    TextDevice device;  
    TextThread foo("foo"), bar("bar");  
    //把兩個線程使用signal/slot連接起來  
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(writeText(const QString&)), &device, SLOT(write(const QString&)));  
    QObject::connect(&bar, SIGNAL(writeText(const QString&)), &device, SLOT(write(const QString&)));  
    //啟動線程  
    foo.start();  
    bar.start();  
    device.start();  
    QMessageBox::information(0, "Threading", "Close me to stop.");  
    //停止線程  
    foo.stop();  
    bar.stop();  
    device.stop();  
    //等待線程結束  
    device.wait();  
    foo.wait();  
    bar.wait();  
    return 0;  
}

#p#

上面例子代碼可以看出兩個線程之間傳送了類型為QString的信息。像QString等這些QT本身定義的類型，直接傳送即可。但如果是自己定義的類型如果想使用signal/slot來傳遞的話，則沒有這么簡單。直接使用的話，會產生下面這種錯誤：

QObject::connect: Cannot queue arguments of type 'TextAndNumber' (Make sure 'TextAndNumber' is registed using qRegisterMetaType().)

原因：當一個signal被放到隊列中（queued）時，它的參數(arguments)也會被一起一起放到隊列中（queued起來），這就意味著參數在被傳送到slot之前需要被拷貝、存儲在隊列中（queue）中；為了能夠在隊列中存儲這些參數(argument)，Qt需要去construct、destruct、copy這些對象，而為了讓Qt知道怎樣去作這些事情，參數的類型需要使用qRegisterMetaType來注冊（如錯誤提示中的說明）

步驟：(以自定義TextAndNumber類型為例）

自定一種類型，在這個類型的頂部包含：#include <QMetaType>

在類型定義完成后，加入聲明：Q_DECLARE_METATYPE(TextAndNumber);

在main()函數中注冊這種類型：qRegisterMetaType<TextAndNumber>("TextAndNumber");

如果還希望使用這種類型的引用，可同樣要注冊：qRegisterMetaType<TextAndNumber>("TextAndNumber&");

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//TextAndNumber.h     
#ifndef TEXTANDNUMBER_H     
#define TEXTANDNUMBER_H     
#include <QMetaType>     
//必須包含QMetaType，否則會出現下面錯誤：     
//error: expected constructor, destructor, or type conversion before ‘;’ token     
#include <QString>     
class TextAndNumber {     
public:     
    TextAndNumber();     
    TextAndNumber(int, QString);     
    int count();     
    QString text();     
private:     
    int m_count;     
    QString m_text;     
};     
Q_DECLARE_METATYPE(TextAndNumber);     
#endif // TEXTANDNUMBER_H     
    
//TextAndNumber.cpp     
#include "TextAndNumber.h"     
TextAndNumber::TextAndNumber() {     
}     
TextAndNumber::TextAndNumber(int count, QString text) {     
    m_count = count;     
    m_text = text;     
}     
int TextAndNumber::count() {     
    return m_count;     
}     
QString TextAndNumber::text() {     
    return m_text;     
}     
    
//TextDevice.h     
#ifndef TEXTDEVICE_H     
#define TEXTDEVICE_H     
#include <QThread>     
#include <QDebug>     
#include <QString>     
#include "TextAndNumber.h"     
class TextDevice : public QThread {     
    Q_OBJECT     
public:     
    TextDevice();     
    void run();     
    void stop();     
public slots:     
    void write(TextAndNumber& tran);     
private:     
    int m_count;     
};     
#endif // TEXTDEVICE_H     
    
//TextDevice.cpp     
#include "TextDevice.h"     
TextDevice::TextDevice() : QThread() {     
    m_count = 0;     
}     
void TextDevice::run() {     
    exec();     
}     
void TextDevice::stop() {     
    quit();     
}     
void TextDevice::write(TextAndNumber& tran) {     
    qDebug() << QString("Call %1 (%3): %2").arg(m_count++).arg(tran.text()).arg(tran.count());     
}     
    
//TextThread.h     
#ifndef TEXTTHREAD_H     
#define TEXTTHREAD_H     
#include <QThread>     
#include <QString>     
#include "TextAndNumber.h"     
class TextThread : public QThread {     
    Q_OBJECT     
public:     
    TextThread(const QString& text);     
    void run();     
    void stop();     
signals:     
    void writeText(TextAndNumber& tran);     
private:     
    QString m_text;     
    int m_count;     
    bool m_stop;     
};     
    
#endif // TEXTTHREAD_H     
    
//TextThread.cpp     
#include "TextThread.h"     
TextThread::TextThread(const QString& text) : QThread() {     
    m_text = text;     
    m_stop = false;     
    m_count = 0;     
}     
void TextThread::run() {     
    while(!m_stop) {     
        TextAndNumber tn(m_count++, m_text);     
        emit writeText(tn);     
        sleep(1);     
    }     
}     
void TextThread::stop() {     
    m_stop = true;     
}     
    
//main.cpp     
#include <QApplication>     
#include <QMessageBox>     
#include "TextThread.h"     
#include "TextDevice.h"     
#include "TextAndNumber.h"     
int main(int argc, char *argv[])     
{     
    QApplication app(argc, argv);     
    qRegisterMetaType<TextAndNumber>("TextAndNumber");     
    qRegisterMetaType<TextAndNumber>("TextAndNumber&");     
    TextDevice device;     
    TextThread foo("foo"), bar("bar");     
    QObject::connect(&foo, SIGNAL(writeText(TextAndNumber&)), &device, SLOT(write(TextAndNumber&)));     
    QObject::connect(&bar, SIGNAL(writeText(TextAndNumber&)), &device, SLOT(write(TextAndNumber&)));     
    device.start();     
    foo.start();     
    bar.start();     
    QMessageBox::information(0, "Threading", "Click me to close");     
    foo.stop();     
    bar.stop();     
    device.stop();     
    foo.wait();     
    bar.wait();     
    device.wait();     
    qDebug() << "Application end.";     
    return 0;     
}

小結：詳解 Qt 線程間共享數據的內容介紹完了，希望本文對你有所幫助！

責任編輯：zhaolei 來源：互聯網

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