Qt thread pool 线程池样例，信号槽，跨线程 lambda

在本文中，我们将深入探讨Qt库中的线程池（Thread Pool）机制，以及如何结合使用信号槽（Signals and Slots）和跨线程的lambda表达式。这些技术在多线程编程中扮演着至关重要的角色，特别是在GUI应用中，能够帮助我们有效管理线程资源并实现异步操作。 Qt的线程池（QThreadPool）是通过`QThreadPool`类提供的。线程池是一种线程管理机制，它可以预先创建一定数量的线程，当有任务需要执行时，线程池会分配一个空闲的线程去处理任务，而不是每次都创建新的线程，这有助于减少线程创建和销毁的开销。`QThreadPool`全局实例`globalInstance()`可用于应用程序中的任何地方。 在`main.cpp`文件中，通常我们会初始化线程池，并设置其最大线程数。例如： ```cpp int main(int argc, char *argv[]) { QApplication app(argc, argv); QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(5); // 设置最大线程数为5 // 其他应用程序代码... return app.exec(); } ``` 接下来，我们来讨论如何使用`QRunnable`来定义任务。`QRunnable`是一个抽象基类，用于表示可以被线程池执行的任务。你可以创建一个继承自`QRunnable`的类，然后重写`run()`方法来定义任务。例如： ```cpp class MyTask : public QRunnable { public: explicit MyTask(int id) : m_id(id) {} protected: void run() override { // 在这里执行任务 qDebug() << "Task" << m_id << "is running in thread" << QThread::currentThreadId(); } private: int m_id; }; ``` 或者，你可以直接使用lambda表达式创建`QRunnable`，这种方式更简洁： ```cpp auto task = new QRunnable([=] { // Lambda函数体，定义任务内容 qDebug() << "Lambda task is running in thread" << QThread::currentThreadId(); }); ``` `QThreadPool`提供了`start()`方法来提交任务。任务会被添加到队列中，等待线程池中的空闲线程执行： ```cpp QThreadPool::globalInstance()->start(task); ``` 现在，我们引入了信号槽机制。在Qt中，信号槽允许对象之间进行通信，而无需关心它们之间的关系或线程。在多线程环境中，我们可以使用`QObject::connect()`来在不同线程间发送信号和接收槽。例如，你可以在主线程中创建一个信号，然后在线程池中运行的`QRunnable`中发射这个信号，以便在主线程中处理结果。 在`workcase.cpp`和`workcase.h`文件中，你可能会定义一个包含信号和槽的类，如下所示： ```cpp class Worker : public QObject { Q_OBJECT public slots: void startWork(); signals: void workFinished(int result); // 信号，表示工作完成 }; // 在Worker的startWork()槽函数中，你可以启动一个异步任务 void Worker::startWork() { auto task = new QRunnable([this] { // 执行任务... int result = ...; // 在任务完成后，发射信号 emit workFinished(result); }); QThreadPool::globalInstance()->start(task); } ``` 然后，在主线程中，你可以连接这个信号到相应的槽函数： ```cpp Worker worker; QObject::connect(&worker, &Worker::workFinished, this, [result](int res) { // 槽函数，处理结果 qDebug() << "Work finished with result" << res; }); worker.startWork(); // 启动工作 ``` `QtThreadPool.pro`和`QtThreadPool.pro.user`是Qt项目的构建配置文件。`.pro`文件包含了项目依赖和编译选项，`.pro.user`则存储了用户特定的构建设置，如调试器配置或优化级别。 总结来说，Qt的线程池、信号槽和lambda表达式结合使用，能让我们在C++应用程序中高效地管理多线程，同时保持代码的清晰和可维护性。通过理解并熟练运用这些技术，我们可以编写出更加健壮、响应迅速的应用程序。