Qt多线程之QtConcurrent::run()

前面两篇文章，我们介绍了QThread多线程的使用方法，今天开始介绍QtConcurrent，QtConcurrent是一个名字空间, 包含了众多的高级API, 方便用户编写多线程程序，且不需要使用低级线程原语(如:互斥、读写锁、等待条件或信号量)。QtConcurrent返回一个QFuture对象（QFuture类没有继承QObject，该类代表了一个异步调用的结果，它介于QtConcurrent和QFutureWatcher之间进行工作），这个对象可以用来查询任务当前的执行进度、暂停、恢复、取消任务以及获得运算结果，但并非所有的QFuture对象都支持暂停或取消的操作，如本篇文章将要介绍的由QtConcurrent::run()返回的QFuture对象则不能取消，而由QtConcurrent::mappedReduced()返回的对象则是是可以执行取消的。QFutureWatcher通过信号槽来跟异步调用实现交互，即可以通过信号槽来监视线程的完成情况（QFuture的进度）, 并获取线程的返回值。QFuture让线程可以通过某个后期产生的结果来实现同步，这个结果可以是任何拥有默认构造函数和拷贝构造函数的类型，如果这个结果在调用其result(), resultAt(), 或者results()方法时还没有准备好，QFuture将会一直等，直到结果准备好为止。在编写代码时，可以通过isResultReadyAt()方法来检测结果是否准备好，可以用绑定信号resultReadyAt来获取线程的结果。对于QFuture对象需要准备多个结果的情况，调用resultCount()方法可以返回连续结果的数量即我们可以从0到resultCount()进行遍历操作。

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示例源码

• qtconcurrent-run

开发库的安装

$ sudo apt install qtbase5-dev qt5-qmake qtchooser qtscript5-dev qttools5-dev-tools qtbase5-dev-tools

示例源码的编译和运行

$ qmake
$ make
$ ./qtconcurrent-run-demo

示例代码分析要点

示例代码中模拟耗时操作的doLongTimeWork()函数有两种写法，如下面代码所示，QFuture<QList>表示返回异步调用的结果，类型为QList，而QFuture比较特殊，它表示不返回异步调用的结果。任何QFuture对象都可以赋值或者拷贝给QFuture对象，QFuture对于结果数据不需要而只需要状态或者进度信息的情况比较有用。

写法一：

void Worker::doLongTimeWork()
{
    QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *watcher = new QFutureWatcher<QList<CityInfo>>(/*this*/);
    QFuture<QList<CityInfo>> future = QtConcurrent::run(this, &Worker::loadDataFromFile);//开始异步调用，QtConcurrent::run()用于在另外的线程运行一个函数
    connect(watcher, &QFutureWatcher<QList<CityInfo>>::finished, this, &Worker::onInitFinished);
    connect(watcher, &QFutureWatcher<QList<CityInfo>>::resultReadyAt, this, &Worker::onResultReadyAt);
    watcher->setFuture(future);
}

写法二：

void Worker::doLongTimeWork()
{
    QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *watcher = new QFutureWatcher<QList<CityInfo>>(/*this*/);
    QFuture<QList<CityInfo>> future = QtConcurrent::run(load_data_from_file);//开始异步调用，QtConcurrent::run()用于在另外的线程运行一个函数
    connect(watcher, &QFutureWatcher<QList<CityInfo>>::finished, this, &Worker::onInitFinished);
    connect(watcher, &QFutureWatcher<QList<CityInfo>>::resultReadyAt, this, &Worker::onResultReadyAt);
    watcher->setFuture(future);
}

通过QFutureWatcher的resultReadyAt信号绑定槽函数的onResultReadyAt，我们可以知道线程已经将什么样的结果已经准备好了，而通过QFutureWatcher的finished信号，我们可以知道线程执行完毕了，并可以通过wather来获取线程的结果，如下两个函数：

void Worker::onResultReadyAt(int index)
{
    QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *watcher = static_cast<QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *>(sender());
    if (!watcher)
        return;

    QList<CityInfo> info_list = watcher->resultAt(index);
    qDebug() << "length: "<< info_list.length() << ", index: " << index << ", region:" << info_list.at(0).region;
}

void Worker::onInitFinished()
{
    static int count = 0;
    qDebug() << "Worker::onInitFinished";
    QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *watcher = static_cast<QFutureWatcher<QList<CityInfo>> *>(sender());
    if (!watcher)
        return;

    m_cityInfos = watcher->result();
    for (const auto &info : m_cityInfos)
    {
        //qDebug() << "region:" <<  info.region;
    }

    watcher->deleteLater();

    emit scanFinished(count++);
}