qt-C++笔记之使用QtConcurrent异步地执行槽函数中的内容，使其不阻塞主界面

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文章目录

  • qt-C++笔记之使用QtConcurrent异步地执行槽函数中的内容，使其不阻塞主界面
    • 1.QtConcurrent::run基本用法
      • 基本用法
        • 启动一个全局函数或静态成员函数
        • 使用 Lambda 表达式
        • 启动类的成员函数
      • 指定执行的线程
      • 使用返回值
      • 注意事项
    • 2.代码1：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式)——>全局函数
    • 3.代码2：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式)——>全局函数
    • 4.代码3：槽函数定义——>QtConcurrent::run(this,&类名::成员函数)
    • 5.代码4：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式[this]{执行内容})
    • 6.上述例程的test.pro

1.QtConcurrent::run基本用法

QtConcurrent::run 是 Qt 框架中一个非常有用的函数，用于在不同的线程中异步执行函数或者成员函数，这样可以避免阻塞主线程，提高应用程序的响应性。这个函数是 Qt 并发编程模块的一部分，使用前需要包含头文件 <QtConcurrent>。

基本用法

QtConcurrent::run 可以启动任何可调用的对象，包括普通函数、类成员函数以及 lambda 表达式。它返回一个 QFuture<T> 对象，你可以使用这个对象来查询任务的状态或结果。

启动一个全局函数或静态成员函数
#include <QtConcurrent>

void myFunction(int arg1, double arg2) {
    // 处理函数
}

int main() {
    QFuture<void> future = QtConcurrent::run(myFunction, 1, 2.0);
}
使用 Lambda 表达式
#include <QtConcurrent>

int main() {
    auto lambda = [] (int value) {
        // 一些处理
    };
    QFuture<void> future = QtConcurrent::run(lambda, 42);
}
启动类的成员函数
#include <QtConcurrent>

class MyClass {
public:
    void myMemberFunction(int arg) {
        // 处理函数
    }
};

int main() {
    MyClass myObject;
    QFuture<void> future = QtConcurrent::run(&MyClass::myMemberFunction, &myObject, 123);
}

指定执行的线程

默认情况下，QtConcurrent::run 使用全局线程池来执行任务。但是，你也可以指定一个自定义的 QThreadPool 来运行任务。

#include <QtConcurrent>

void myFunction() {
    // 函数实现
}

int main() {
    QThreadPool pool;
    pool.setMaxThreadCount(2);  // 设置线程池大小

    QFuture<void> future = QtConcurrent::run(&pool, myFunction);
    future.waitForFinished();  // 等待任务完成
}

使用返回值

如果被调用的函数有返回值，你可以通过 QFuture<T> 来获取这个值。

#include <QtConcurrent>

int computeValue() {
    return 42;
}

int main() {
    QFuture<int> future = QtConcurrent::run(computeValue);
    int result = future.result();  // 获取结果
    return result;
}

注意事项

  1. 线程安全：确保你传递给 QtConcurrent::run 的函数是线程安全的，特别是当你在多个线程中访问共享数据时。
  2. 资源管理：当你在多线程环境中工作时，需要特别注意资源管理和数据同步。
  3. 生命周期管理：确保所有 QtConcurrent::run 使用的对象在任务执行期间保持有效。

2.代码1：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式)——>全局函数

运行
在这里插入图片描述

#include <QApplication>
#include <QPushButton>
#include <QMainWindow>
#include <QtConcurrent>

// 假设这是一个耗时的函数
void heavyFunction() {
    // 模拟耗时操作，例如计算或数据处理
    for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
        double x = i * 0.001;
        x = x / 2.0;
    }
}

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT
public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // 创建按钮
        QPushButton *pushButton = new QPushButton("Run Heavy Function", this);
        pushButton->setGeometry(100, 50, 200, 50);

        // 连接按钮的点击信号到相应的槽
        connect(pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_pushButton_clicked);
    }

public slots:
    void on_pushButton_clicked() {
        // 使用 QtConcurrent 运行重耗时函数
        QtConcurrent::run([=] {
            heavyFunction();
        });
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    MainWindow w;
    w.show();

    return app.exec();
}

#include "main.moc"  // 确保包含 moc 文件以处理 QObject 的元信息

3.代码2：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式)——>全局函数

运行
在这里插入图片描述

#include <QApplication>
#include <QPushButton>
#include <QtConcurrent>

// 假设的耗时函数
void heavyFunction() {
    // 模拟耗时操作，例如进行复杂计算
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        // 模拟计算
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QPushButton button("Run Heavy Function");
    button.resize(200, 50);
    button.show();

    // 连接按钮的点击信号到一个 lambda 表达式，该表达式异步执行 heavyFunction
    QObject::connect(&button, &QPushButton::clicked, []() {
        QtConcurrent::run([]{
            heavyFunction();
        });
    });

    return app.exec();
}

4.代码3：槽函数定义——>QtConcurrent::run(this,&类名::成员函数)

运行
在这里插入图片描述

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QPushButton>
#include <QMutex>
#include <QtConcurrent>

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // 设置主窗口的大小
        this->setFixedSize(400, 300);

        // 创建一个按钮，并设置其显示文本和父窗口
        QPushButton *button = new QPushButton("Run Heavy Function", this);
        button->setGeometry(100, 100, 200, 50);

        // 连接按钮的点击信号到相应的槽函数
        connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_pushButton_clicked);
    }

    ~MainWindow() {}

private slots:
    void on_pushButton_clicked() {
        QtConcurrent::run(this, &MainWindow::heavyFunction);
    }

private:
    void heavyFunction() {
        // 锁定互斥锁以安全访问成员变量
        mutex.lock();
        // 操作共享数据
        sharedData++;
        mutex.unlock();

        // 执行其他耗时操作
    }

    int sharedData = 0;  // 一个示例成员变量
    QMutex mutex;        // 互斥锁保护成员变量
};

#include "main.moc"

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    MainWindow w;
    w.show();

    return app.exec();
}

5.代码4：槽函数定义——>QtConcurrent::run(Lambda表达式[this]{执行内容})

运行
在这里插入图片描述

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QPushButton>
#include <QMutex>
#include <QtConcurrent>

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // 设置主窗口的大小
        this->setFixedSize(400, 300);

        // 创建一个按钮，并设置其显示文本和父窗口
        QPushButton *button = new QPushButton("Run Heavy Function", this);
        button->setGeometry(100, 100, 200, 50);

        // 连接按钮的点击信号到相应的槽函数
        connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_pushButton_clicked);
    }

    ~MainWindow() {}

private slots:
    void on_pushButton_clicked() {
        // 使用 lambda 表达式在后台线程上运行代码
        QtConcurrent::run([this] {
            // 锁定互斥锁以安全访问成员变量
            mutex.lock();
            // 操作共享数据
            sharedData++;
            mutex.unlock();

            // 执行其他耗时操作
        });
    }
private:
    int sharedData = 0;  // 一个示例成员变量
    QMutex mutex;        // 互斥锁保护成员变量
};

#include "main.moc"

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    MainWindow w;
    w.show();

    return app.exec();
}

6.上述例程的test.pro

TEMPLATE = app
TARGET = qt_test
INCLUDEPATH += .

# Add more modules by appending them here
QT += core gui concurrent

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

SOURCES += main.cpp

HEADERS +=

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