Qt中多线程与界面组件的通信

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1 多线程与界面组件的通信
- 1.1 通过信号与槽实现多线程与界面组件的通信
- 1.2 通过自定义事件实现多线程与界面组件的通信

1 多线程与界面组件的通信

有趣的问题：

是否可以在子线程中创建界面组件？

如上代码运行程序会直接崩溃！

GUI系统设计原则：

所有界面组件的操作都只能在主线程中完成；因此，主线程也叫做UI线程！

思考：

子线程如何对界面组件进行更新？

可以通过信号与槽或者事件进行更新！

1.1 通过信号与槽实现多线程与界面组件的通信

解决方案：信号与槽

在子线程类中定义界面组件的更新信号（updateUI）。
在主窗口类中定义更新界面组件的槽函数（setInfo）。
使用异步方式连接更新信号到槽函数（updateUI->setInfo）：
- 子线程通过发射信号的方式更新界面组件。
- 所有的界面组件对象只能依附于主线程。

UpdateThread.h：

#ifndef UPDATETHREAD_H
#define UPDATETHREAD_H#include <QThread>class UpdateThread : public QThread
{Q_OBJECTprotected:void run();
public:explicit UpdateThread(QObject *parent = 0);signals:void updateUI(QString text);};#endif // UPDATETHREAD_H

UpdateThread.cpp：

#include "UpdateThread.h"UpdateThread::UpdateThread(QObject *parent) :QThread(parent)
{}void UpdateThread::run()
{emit updateUI("Begin");for(int i=0; i<10; i++){emit updateUI(QString::number(i));sleep(1);}emit updateUI("End");
}

Widget.h：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QtGui/QWidget>
#include <QPlainTextEdit>
#include "UpdateThread.h"class Widget : public QWidget
{Q_OBJECTUpdateThread m_thread;QPlainTextEdit textEdit;
protected slots:void appendText(QString text);
public:Widget(QWidget *parent = 0);~Widget();
};#endif // WIDGET_H

Widget.cpp：

#include "Widget.h"
#include "TestThread.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent)
{// TestThread* ptt = new TestThread();// ptt->start();textEdit.setParent(this);textEdit.move(20, 20);textEdit.resize(200, 150);textEdit.setReadOnly(true);connect(&m_thread, SIGNAL(updateUI(QString)), this, SLOT(appendText(QString)));m_thread.start();
}void Widget::appendText(QString text)
{textEdit.appendPlainText(text);
}Widget::~Widget()
{}

main.cpp：

#include <QtGui/QApplication>
#include "Widget.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec();
}

思考：

子线程能够更改界面组件状态的本质是什么？

总结一下：
现代GUI平台只允许在主线程中直接操作界面组件。
Qt中可以借助信号与槽的机制在子线程中操作界面组件。
进行信号与槽的连接时必须采用异步连接的方式。
界面组件对象必须依附于主线程。

1.2 通过自定义事件实现多线程与界面组件的通信

解决方案-发送自定义事件：

自定义事件类用于描述界面更新细节。
在主窗口类中重写事件处理函数event。
使用postEvent函数（异步方式）发送自定义事件类对象：
- 子线程指定接受消息的对象为主窗口对象。
- 在event事件处理函数更新界面状态。

StringEvent.h：

#ifndef _STRINGEVENT_H_
#define _STRINGEVENT_H_#include <QEvent>
#include <QString>class StringEvent : public QEvent
{QString m_data;
public:const static Type TYPE = static_cast<Type>(QEvent::User + 0xFF);explicit StringEvent(QString data = "");QString data();};#endif // _STRINGEVENT_H_

StringEvent.cpp：

#include "StringEvent.h"StringEvent::StringEvent(QString data) : QEvent(TYPE)
{m_data = data;
}QString StringEvent::data()
{return m_data;
}

UpdateThread.h：

#ifndef UPDATETHREAD_H
#define UPDATETHREAD_H#include <QThread>class UpdateThread : public QThread
{Q_OBJECTprotected:void run();
public:explicit UpdateThread(QObject *parent = 0);};#endif // UPDATETHREAD_H

UpdateThread.cpp：

#include "UpdateThread.h"
#include <QApplication>
#include "StringEvent.h"UpdateThread::UpdateThread(QObject *parent) :QThread(parent)
{}void UpdateThread::run()
{// emit updateUI("Begin");QApplication::postEvent(parent(), new StringEvent("Begin"));for(int i=0; i<10; i++){// emit updateUI(QString::number(i));QApplication::postEvent(parent(), new StringEvent(QString::number(i)));sleep(1);}// emit updateUI("End");QApplication::postEvent(parent(), new StringEvent("End"));
}

Widget.h：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QtGui/QWidget>
#include <QPlainTextEdit>
#include "UpdateThread.h"class Widget : public QWidget
{Q_OBJECTUpdateThread m_thread;QPlainTextEdit textEdit;public:Widget(QWidget *parent = 0);bool event(QEvent *evt);~Widget();
};#endif // WIDGET_H

Widget.cpp：

#include "Widget.h"
#include "StringEvent.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent)
{textEdit.setParent(this);textEdit.move(20, 20);textEdit.resize(200, 150);textEdit.setReadOnly(true);m_thread.setParent(this);m_thread.start();
}bool Widget::event(QEvent *evt)
{bool ret = true;if( evt->type() == StringEvent::TYPE ){StringEvent* se = dynamic_cast<StringEvent*>(evt);if( se != NULL ){textEdit.appendPlainText(se->data());}}else{ret = QWidget::event(evt);}return ret;
}Widget::~Widget()
{}

main.cpp：

#include <QtGui/QApplication>
#include "Widget.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec();
}

总结一下：

Qt中可以发送自定义事件在子线程中操作界面组件。
必须使用postEvent函数进行事件发送（异步方式）。
发送的事件对象必须在堆上创建。
子线程创建时必须附带目标对象的地址信息。

参考资料：

QT实验分析教程

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