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Qt多线程编程中的对象线程与函数执行线程

2015-07-21 17:53 工业·编程 ⁄ 共 4302字 ⁄ 字号 暂无评论

说“Cannot create children for a parent that is in a different thread”,有时候又是“QSocketNotifier: socket notifiers cannot be enabled from another thread”,还经常又Assert failure:Cannot send events toobjects owned by a different thread,从而导致程序崩溃。

    为彻底搞清原因并解决问题,在查阅大量资料和Qt文档之后,理清了其中的机制,也对多线程编程中的QObject对象创建以及connect执行有更清楚的认识:

    1. 一个对象的线程就是创建该对象时的线程,而不论该对象的定义是保存在那个线程中;

    2. QObject的connect函数有几种连接方式,

      a) DirectConnection,信号发送后槽函数立即执行,由sender的所在线程执行;

      b) QueuedConnection,信号发送后返回,相关槽函数由receiver所在的线程在返回到事件循环后执行;

      c) 默认使用的是Qt::AutoConnection,当sender和receiver在同一个线程内时,采用DirectConnection的方式,当sender和receiver在不同的线程时,采用QueuedConnection的方式。

    为了更清楚的理解这些问题,在此特编了个小例子说明一下。首先定义一个从QObject继承的类SomeObject,包含一个信号someSignal和一个成员函数callEmitSignal,此函数用于发送前面的someSignal信号。定义如下:

    Q_OBJECT 

public: 

    SomeObject(QObject* parent=0) : QObject(parent) {} 

    void callEmitSignal()  // 用于发送信号的函数 

    { 

        emit someSignal(); 

    } 

signals: 

    void someSignal(); 

}; 

然后再定义一个从QThread继承的线程类SubThread,它包含一个SomeObject的对象指针obj,另外有一个slot函数someSolt,定义如下:

class SubThread : public QThread 

    Q_OBJECT 

public: 

    SubThread(QObject* parent=0) : QThread(parent){} 

    virtual ~SubThread() 

    { 

        if (obj!=NULL) delete obj; 

    } 

public slots: 

    // slot function connected to obj's someSignal 

    void someSlot(); 

public: 

    SomeObject * obj; 

}; 

// slot function connected to obj's someSignal 

void SubThread::someSlot() 

    QString msg; 

    msg.append(this->metaObject()->className()); 

    msg.append("::obj's thread is "); 

    if (obj->thread() == qApp->thread()) 

    { 

        msg.append("MAIN thread;"); 

    } 

    else if (obj->thread() == this) 

    { 

        msg.append("SUB thread;"); 

    } 

    else 

    { 

        msg.append("OTHER thread;"); 

    } 

    msg.append(" someSlot executed in "); 

    if (QThread::currentThread() == qApp->thread()) 

    { 

        msg.append("MAIN thread;"); 

    } 

    else if (QThread::currentThread() == this) 

    { 

        msg.append("SUB thread;"); 

    } 

    else 

    { 

        msg.append("OTHER thread;"); 

    } 

    qDebug() << msg; 

    quit(); 

}

这里someSlot函数主要输出了obj所在的线程和slot函数执行线程。

    接着从SubThread又继承了3个线程类,分别是SubThread1, SubThread2, SubThread3.分别实现线程的run函数。定义如下:

class SubThread1 : public SubThread 

    Q_OBJECT 

public: 

    SubThread1(QObject* parent=0); 

    // reimplement run 

    void run(); 

}; 

class SubThread2 : public SubThread 

    Q_OBJECT 

public: 

    SubThread2(QObject* parent=0); 

    // reimplement run 

    void run(); 

}; 

class SubThread3 : public SubThread 

    Q_OBJECT 

public: 

    SubThread3(QObject* parent=0); 

    // reimplement run 

    void run(); 

};

    在主程序中分别创建3个不同的线程并运行,查看运行结果。

int main(int argc, char *argv[]) 

    QCoreApplication a(argc, argv); 

    SubThread1* t1 = new SubThread1(&a); //由主线程创建 

    t1->start(); 

    SubThread2* t2 = new SubThread2(&a); //由主线程创建 

    t2->start(); 

    SubThread3* t3 = new SubThread3(&a); //由主线程创建 

    t3->start(); 

    return a.exec(); 

}

    下面我们来分析不同写法的程序,其obj对象所在的线程空间和someSlot函数执行的线程空间分别是怎样的。

    首先看SubThread1的实现:

// class SubThread1 

//////////////////////////////////////////////////////// 

SubThread1::SubThread1(QObject* parent) 

    : SubThread(parent) 

    obj = new SomeObject();//由主线程创建 

    connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot())); 

// reimplement run 

void SubThread1::run() 

    obj->callEmitSignal(); 

    exec(); 

}

可以看到,obj是在构造函数中被创建的,那么创建obj对象的线程也就是创建SubThread1的线程,一般是主线程,而不是SubThread1所代表的线程。同时由于obj和this(即t1)都位于主线程,所以someSlot函数也是由主线程来执行的。

    而在线程SubThread2中,我们把obj对象的创建放到子线程的run函数中,那么obj对象的线程就应该SubThread2代表的线程,即t2,就不再是主线程了。

// class SubThread2 

//////////////////////////////////////////////////////// 

SubThread2::SubThread2(QObject* parent) 

    : SubThread(parent) 

    obj=0; 

// reimplement run 

void SubThread2::run() 

    obj = new SomeObject(); //由当前子线程创建 

    connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot())); 

    obj->callEmitSignal(); 

    exec(); 

}

同时,在connect函数中由于obj和this(这里是t2)不是在同一个线程中,因此会采用QueuedConnection的方式,其slot函数由this对象所在的线程即主线程来执行。这里有一个特别容易误解的地方,就是这个slot函数虽然是子线程SubThread2的一个成员函数,connect操作也是在子线程内完成的,但是该函数的执行却不在子线程内,而是在主线程内。

    那么如果想让相应的slot函数在子线程内执行,该如何做呢?在子线程的run函数中创建obj对象的同时,在执行connect时指定连接方式为DirectConnection,这样就可以使slot函数在子线程中运行,因为DirectConnection的方式始终由sender对象的线程执行。如

  

// class SubThread3 

//////////////////////////////////////////////////////// 

SubThread3::SubThread3(QObject* parent) 

    : SubThread(parent) 

    obj=0; 

// reimplement run 

void SubThread3::run() 

    obj = new SomeObject(); 

    connect(obj, SIGNAL(someSignal()), this, SLOT(someSlot()), 

            Qt::DirectConnection); 

    obj->callEmitSignal(); 

    exec(); 

}

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