Linux系统下QT中的多线程编程

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Qt 作为一种基于 C++ 的跨平台 GUI 系统，可以或许提供应用户结构图形用户界面的强大成果。为了满意用户结构巨大图形界面系统的需求，Qt 提供了富厚的多线程编程支持。

Qt 作为一种基于 C++ 的跨平台 GUI 系统，可以或许提供应用户结构图形用户界面的强大成果。为了满意用户结构巨大图形界面系统的需求，Qt 提供了富厚的多线程编程支持。从 2.2 版本开始，Qt 主要从下面三个方面临多线程编程提供支持：一、结构了一些根基的与平台无关的线程类；二、提交用户自界说事件的 Thread-safe 方法；三、多种线程间同步机制，如信号量，全局锁。这些都给用户提供了极大的方便。不外，在某些环境下，利用按时器机制可以或许比操作 Qt 自己的多线程机制更利便地实现所需要的成果，同时也制止了不安详的现象产生。本文不只对 Qt 中的多线程支持机制举办了接头，还着重探讨了操作按时器机制模仿多线程编程的要领。

1、系统对多线程编程的支持

差异的平台对 Qt 的多线程支持方法是差异的。当用户在 Windows 操纵系统上安装 Qt 系统时，线程支持是编译器的一个选项，在 Qt 的 mkfiles 子目次中包罗了差异种类编译器的编译文件，个中带有 – mt 后缀的文件才是支持多线程的。

而在 Unix 操纵系统中，线程的支持是通过在运行 configure 剧本文件时添加 -thread 选项插手的。安装进程将建设一个独立的库，即 libqt-mt，因此要支持多线程编程时，必需与该库链接（链接选项为-lqt-mt），而不是与凡是的 Qt 库（-lqt）链接。

别的，无论是何种平台，在增加线程支持时都需要界说宏 QT_THREAD_SUPPORT（即增加编译选项- DQT_THREAD_SUPPORT）。在 Windows 操纵系统中，这一点凡是是在 qconfig.h 文件中增加一个选项来实现的。而在 Unix 系统中凡是添加在有关的 Makefile 文件中。

2、Qt中的线程类

在 Qt 系统中与线程相关的最重要的类虽然是 QThread 类，该类提供了建设一个新线程以及节制线程运行的各类要领。线程是通过 QThread::run() 重载函数开始执行的，这一点很象 Java 语言中的线程类。在 Qt 系统中，始终运行着一个GUI 主事件线程，这个主线程从窗口系统中获取事件，并将它们分发到各个组件去处理惩罚。在 QThread 类中尚有一种从非主事件线程中将事件提交给一个工具的要领，也就是 QThread::postEvent()要领，该要领提供了 Qt 中的一种 Thread-safe 的事件提交进程。提交的事件被放进一个行列中，然后 GUI 主事件线程被叫醒并将此事件发给相应的工具，这个进程与一般的窗口系统事件处理惩罚进程是一样的。值得留意的是，当事件处理惩罚进程被挪用时，是在主事件线程中被挪用的，而不是在挪用QThread::postEvent 要领的线程中被挪用。好比用户可以从一个线程中迫使另一个线程重画指定区域：

　　QWidget *mywidget;
　　QThread::postEvent(mywidget, new QPaintEvent(QRect

(0,0,100,100)));

然而，只有一个线程类是不足的，为编写出支持多线程的措施，还需要实现两个差异的线程对共有数据的互斥会见，因此 Qt 还提供了 QMutex 类，一个线程在会见临界数据时，需要加锁，此时其他线程是无法对该临界数据同时加锁的，直到前一个线程释放该临界数据。通过这种方法才气实现对临界数据的原子操纵。

除此之外，还需要一些机制使得处于期待状态的线程在特定环境下被叫醒。QWaitCondition 类就提供了这种成果。当产生特定事件时，QWaitCondition 将叫醒期待该事件的所有线程可能叫醒任意一个被选中的线程。

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3、用户自界说事件在多线程编程中的应用

在 Qt 系统中，界说了许多种类的事件，如按时器事件、鼠标移动事件、键盘事件、窗口控件事件等。凡是，事件都来自底层的窗口系统，Qt 的主事件轮回函数从系统的事件行列中获取这些事件，并将它们转换为 QEvent，然后传给相应的 QObjects 工具。

除此之外，为了满意用户的需求，Qt 系统还提供了一个 QCustomEvent 类，用于用户自界说事件，这些自界说事件可以操作 QThread::postEvent() 可能QApplication::postEvent() 被发给各类控件或其他 QObject 实例，而 QWidget 类的子类可以通过 QWidget::customEvent() 事件处理惩罚函数利便地吸收到这些自界说的事件。需要留意的是：QCustomEvent 工具在建设时都带有一个范例标识 id 以界说事件范例，为了制止与 Qt 系统界说的事件范例斗嘴，该 id 值应该大于列举范例 QEvent::Type 中给出的 "User" 值。

在下面的例子中，显示了多线程编程中如何操浸染户自界说事件类。UserEvent类是用户自界说的事件类，其事件标识为346798，显然不会与系统界说的事件范例斗嘴。

　　class UserEvent : public QCustomEvent　 //用户自界说的事件类
　　{
　　

public:
　　 UserEvent(QString s) : QCustomEvent(346798), sz(s) { ; }
　　 QString 

str() const { return sz; }
　　private:
　　 QString sz;
　　};

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UserThread类是由QThread类担任而来的子类，在该类中除了界说有关的变量和线程节制函数外，最主要的是界说线程的启动函数UserThread::run()，在该函数中建设了一个用户自界说事件UserEvent，并利用QThread类的postEvent函数提交该事件给相应的吸收工具。

　　class UserThread : public QThread　　　//用户界说的线程类
　　{
　　

public:
　　 UserThread(QObject *r, QMutex *m, QWaitCondition *c);
　　QObject 

*receiver;
　　}

　　void UserThread::run()　　 //线程类启动函数，在该函数中建设了

一个用户自界说事件
　　{UserEvent *re = new UserEvent(resultstring);
　　 　

QThread::postEvent(receiver, re);
　　}

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UserWidget类是用户界说的用于吸收自界说事件的QWidget类的子类，该类操作slotGo()函数建设了一个新的线程recv（UserThread类），当收到相应的自界说事件（即id为346798）时，操作customEvent函数对事件举办处理惩罚。

　　void UserWidget::slotGo()　　//用户界说控件的成员函数
　　{ mutex.lock();
　

　 if (! recv)
　　 recv = new UserThread(this, &mutex, &condition);
　　 

recv->start();
　　 mutex.unlock();
　　}

　　void UserWidget::customEvent

(QCustomEvent *e)　 //用户自界说事件处理惩罚函数
　　{ if (e->type()==346798)
　　 

{
　　 UserEvent *re = (UserEvent *) e;
　　　　　　newstring = re->str();
　　

　　}
　　}

在这个例子中，UserWidget工具中建设了新的线程UserThread，用户可以操作这个线程实现一些周期性的处理惩罚（如吸收底层发来的动静等），一旦满意特定条件就提交一个用户自界说的事件，当UserWidget 工具收到该事件时，可以按需求做出相应的处理惩罚，而一般环境下，UserWidget工具可以正常地执行某些例行处理惩罚，而完全不受底层动静的影响。

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4、操作按时器机制实现多线程编程

为了制止Qt系统中多线程编程带来的问题，还可以利用系统中提供的按时器机制来实现雷同的成果。按时器机制将并发的事件串行化，简化了对并发事件的处理惩罚，从而制止了thread-safe方面问题的呈现。

在下面的例子中，同时有若干个工具需要吸收底层发来的动静（可以通过Socket、FIFO等历程间通信机制），而动静是随机收到的，需要有一个GUI主线程专门认真吸收动静。当收到动静时主线程初始化相应工具使之开始处理惩罚，同时返回，这样主线程就可以始终更新界面显示并吸收外界发来的动静，到达同时对多个工具的节制；另一方面，各个工具在处理惩罚完动静后需要通知GUI主线程。对付这个问题，可以操作第3节中的用户自界说事件的要领，在主线程中安装一个事件过滤器，来捕获从各个工具中发来的自界说事件，然后发出信号挪用主线程中的一个槽函数。

别的，也可以操作Qt中的按时器机制实现雷同的成果，而又不必担忧Thread-safe问题。下面就是有关的代码部门：

在用户界说的Server类中建设和启动了按时器，并操作connect函数将按时器超时与读取设备文件数据相关联：

　　Server:: Server(QWidget *parent) : QWidget(parent)
　　{
　　readTimer = new 

QTimer(this);　 //建设并启动按时器
　connect(readTimer, SIGNAL(timeout()),
this, SLOT

(slotReadFile()));　 //每当按时器超时时挪用函数slotReadFile读取文件
　　　 readTimer-

>start(100);
　　}

　　slotReadFile函数认真在按时器超时时，从文件中读取数据，然

后从头启动按时器：

　　int Server::slotReadFile()　　// 动静读取和处理惩罚函数
　　

{
　　　readTimer->stop();　　 //临时遏制按时器计时
　　　ret = read(file, buf );　 

//读取文件
　　if(ret == NULL)
　　{　　readTimer->start(100);　　 //当没有新动静时

，从头启动按时器
　　 　 return(-1);
　　}
　　　else
　　　　　 按照buf中的内容

将动静分发给各个相应的工具处理惩罚……；
　　readTimer->start(100);　　//从头启动按时器


　　}

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在该措施中，操作了雷同轮循的方法按时对用户指定的设备文件举办读取，按照读到的数据内容将信息发送到各个相应的工具。用户可以在本身的GUI主线程中建设一个Server类，辅佐实现底层的动静吸收进程，而自己仍然可以处理惩罚诸如界面显示的问题。当各个工具完成处理惩罚后，通过从头启动按时器继承举办周期性读取底层设备文件的进程。虽然，这种要领适合于各工具对事件的处理惩罚时间较短，而底层设备发来动静的频率又相对较慢的环境。

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