在不开启事件循环的线程中使用QTimer

2014-06-28 06:13 ⁄ 工业·编程 ⁄ 共 4925字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 暂无评论

QTimer是Qt自带的定时器类，QTimer运行时是依赖于事件循环的，简单来说，在一个不开启事件循环（未调用exec() ）的线程中，QTimer是无法使用的。通过分析Qt源码可发现，调用QTimer::start()后仅仅是在系统的定时器向量表中添加了一个定时器对象，但定时器并没有真正开启。定时器的开启需要通过processEvent()开始的一系列调用后才会真正得开启，这个过程中会处理定时器向量表中所有的定时器对象。那么实际exec()中也是在不断地调用processEvent()方法。

问题

在项目中可能会遇到某条常驻线程，run()中运行着一个处理事务的死循环，在死循环中若想直接使用QTimer来实现定时功能，那么是不行的。我自己的的项目中是为了实现串口读写的超时判断，所以需要用到定时器。

解决

网上可以搜到解决方案，并且很好用，但是存在问题。先说一下思路：

定时器对象需要在一个开启事件循环的线程中运行，那么通过moveToThread() 方法我们将它移至一个开启了事件循环的线程中运行就可以了。很happy，我们很快的封装了一个定时器类，包含了一个QTimer及QThread对象，直接使用QThread对象是因为我的Qt版本是4.8.3，run()不是纯虚函数，默认开启了事件循环。主要代码如下：

#ifndef QCUSTOMTIMER_H
#define QCUSTOMTIMER_H

#include <QObject>
#include <QTimer>
#include <QThread>

class QCustomTimer : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit QCustomTimer(QObject *parent = 0);
    ~QCustomTimer();

private:
    QTimer      *m_pTimer;       //定时器对象
    QThread     *m_pTimerThread; //定时器依赖线程

signals:
    void startSignal( int nMsc );//开启定时器信号
    void stopSignal();           //停止定时器信号
    void TimeOut();              //定时器触发，外部需连接此信号
    void deletelater();          //延时删除定时器信号
public slots:
    void onTimer();              //对象内部定时触发槽函数，向外部发射定时器触发信号
public:
    void StartTimer( int nMsc ); //开启定时器
    void StopTimer();            //关闭定时器
    void DeleteLater();          //延时删除定时器对象

};

#endif // QCUSTOMTIMER_H

#include "qcustomtimer.h"

QCustomTimer::QCustomTimer(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    m_pTimer = new QTimer(0);
    m_pTimer->setSingleShot( true );//单次触发

    m_pTimerThread->start();

    m_pTimer->moveToThread( m_pTimerThread );//更改定时器运行的线程

    connect( m_pTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimer()) , Qt::DirectConnection );//定时器事件触发槽

    connect( this, SIGNAL(startSignal(int)), m_pTimer, SLOT(start( int ) ), Qt::BlockingQueuedConnection );//连接定时器启动槽函数，不可用“直连”

    connect( this, SIGNAL(stopSignal()), m_pTimer, SLOT(stop()), Qt::BlockingQueuedConnection );//连接定时器关闭槽函数，不可用“直连”

    connect( this, SIGNAL( deletelater() ), m_pTimer, SLOT(deleteLater()) );//删除位于线程中的定时器对象，插入一个延时删除的事件
}

QCustomTimer::~QCustomTimer()
{
    StopTimer();
    DeleteLater();
}

void QCustomTimer::onTimer()
{
    emit TimeOut();//发射定时器触发信号
}

void QCustomTimer::StartTimer(int nMsc)
{
    emit startSignal(nMsc) ;//向子线程内的定时器发送开启定时器信号
}

void QCustomTimer::StopTimer()
{
    emit stopSignal();//向子线程内的定时器发送停止定时器信号
}

void QCustomTimer::DeleteLater()
{
    emit deletelater();//向子线程的事件循环插入一个延期删除事件
}

实际在初步使用时，毫无问题，定时器正常触发。但是当非常频繁得创建及析构QCustomTimer对象时，则会出现崩溃等问题。比较惭愧，此问题困扰我很久，虽然最后解决了问题，但我仍然不知道是什么原因导致，若有大牛知道，请您一定要告诉我！！

下面说说上述的代码：

1. 调用moveToThread()方法后，定时器对象就属于子线程的了，那么要释放的话，按照文档来说要么是插入deleteLater()延时删除事件，要么是等run()函数返回前会将对象释放掉。上述代码中使用的是指针，不使用指针而使用成员变量的形式，我也尝试过，程序仍然会崩溃。

2. 多说一点，就是程序崩溃基本要几个小时才会崩，程序报错 “纯虚函数被调用”，针对这个线索google了很多资料，但是没有找到应对方案。

3. 猜测还是在高频使用的情况下，定时器对象及线程对象的析构出现了问题, 且deleteLater()无法解决。

我的解决方法，其实也不严谨，因为我并没有精确定位到BUG。我是将线程对象改为静态的，即去除了线程对象的析构，只需要正确析构掉定时器对象，这是deleteLater()就有了效果。代码如下：

#ifndef QCUSTOMTIMER_H
#define QCUSTOMTIMER_H

#include <QObject>
#include <QTimer>
#include <QThread>

class QCustomTimer : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit QCustomTimer(QObject *parent = 0);
    ~QCustomTimer();

private:
    static QThread     *m_pTimerThread; //定时器依赖线程
    QTimer             *m_pTimer;       //定时器对象

signals:
    void startSignal( int nMsc );//开启定时器信号
    void stopSignal();           //停止定时器信号
    void TimeOut();              //定时器触发，外部需连接此信号
    void deletelater();          //延时删除定时器信号
public slots:
    void onTimer();              //对象内部定时触发槽函数，向外部发射定时器触发信号
public:
    void StartTimer( int nMsc ); //开启定时器
    void StopTimer();            //关闭定时器
    void DeleteLater();          //延时删除定时器对象

};

#endif // QCUSTOMTIMER_H

#include "qcustomtimer.h"

//静态线程成员指针初始化
QThread* QCustomTimer::m_pTimerThread = NULL;

QCustomTimer::QCustomTimer(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    if ( m_pTimerThread == NULL )
    {
        //此判断分支依赖于Qt将静态成员指针变量初始化为NULL，不是好的做法
        //但如果工程中存在其他全局变量并且有了依赖关系，那么应该也就只能这样了
        //保证QCustomTimer类不要跟其他全局变量产生依赖关系，可以在类外初始化，这样更好
        m_pTimerThread = new QThread;
    }

    m_pTimer = new QTimer(0);
    m_pTimer->setSingleShot( true );//单次触发

    m_pTimerThread->start();

    m_pTimer->moveToThread( m_pTimerThread );//更改定时器运行的线程

    connect( m_pTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimer()) , Qt::DirectConnection );//定时器事件触发槽

    connect( this, SIGNAL(startSignal(int)), m_pTimer, SLOT(start( int ) ), Qt::BlockingQueuedConnection );//连接定时器启动槽函数，不可用“直连”

    connect( this, SIGNAL(stopSignal()), m_pTimer, SLOT(stop()), Qt::BlockingQueuedConnection );//连接定时器关闭槽函数，不可用“直连”

    connect( this, SIGNAL( deletelater() ), m_pTimer, SLOT(deleteLater()) );//删除位于线程中的定时器对象，插入一个延时删除的事件
}

QCustomTimer::~QCustomTimer()
{
    StopTimer();
    DeleteLater();
}

void QCustomTimer::onTimer()
{
    emit TimeOut();//发射定时器触发信号
}

void QCustomTimer::StartTimer(int nMsc)
{
    emit startSignal(nMsc) ;//向子线程内的定时器发送开启定时器信号
}

void QCustomTimer::StopTimer()
{
    emit stopSignal();//向子线程内的定时器发送停止定时器信号
}

void QCustomTimer::DeleteLater()
{
    emit deletelater();//向子线程的事件循环插入一个延期删除事件
}