QT线程使用收集示例
关于多线程问题：
Qt和Boost做跨平台的线程封装，OpenMP主要做并行计算，让不精通多线程的人也能高效地利用CPU的计算能力。
个人倾向于用boost.thread, boost.mpi.
一个openMP的指南网页：http://www.cnblogs.com/me115/archive/2011/01/25/1944567.html
内容非常详细。
原文链接： http://blog.csdn.net/drzhouweiming/article/details/1689853
一片有关图像特征提取的openMp编程：http://www.cnblogs.com/yangyangcv/archive/2012/03/23/2413335.html
（1）：实现QT简单多线程
在qt程序中，我们经常会遇到计算密集型操作或者存在大量I/O操作的时候，GUI就会发生冻结现象，并且会无法响应.仔细分析一下为什么会出现这种情况：因为GUI是一个主线程，而我们如果把计算密集型或者I/O操作放到主线程中去执行，（换句话说我们采用单一线程方案），那我们只能等待事件执行完之后GUI才能进行响应。
1. 有种比较简单的办法是调用QApplication::processEvents()，但是属于治标不治本的方法。这个函数的作用主要就是处理qt在计算事件中处理某个点悬挂的事件。
qt文档中有句话影响比较深刻：In event you are running a local loop which calls this function continuously, without an event loop, the DeferredDelete events will not be processed.
2. 从单一线程的方式改为多线程的方式。
qt应用程序中，多线程的操作实现是非常简单的：只需要子类化QThread，实现他的run()函数即可。但是多线程如果在单个CPU中运行相对单线程可能会慢点，多个CPU的话其优势会展现出来。下面我就实现一个多线程的简单案例：
//Thread.h
#ifndef THREAD_H
#define THREAD_H
#include <QThread>
#include<QDebug>
class Thread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
Thread(int _type);
~Thread();
void run();
private:
int type; //线程类型1或2
};
#endif // THREAD_H
//Thread.cpp
#include "Thread.h"
Thread::Thread(int _type)
:type(_type)
{
}
Thread::~Thread()
{
}
void Thread::run()
{
int count=5;
while(count>0)
{
qDebug()<<"Thread"<<type; //循环5次打印类型
count--;
}
}
//main.cpp main函数中调用
#include <QtCore/QCoreApplication>
#include "Thread.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Thread *pThread1=new Thread(1); //线程1
pThread1->start();
Thread *pThread2=new Thread(2); //线程2
pThread2->start();
return a.exec();
}
两次运行结果：
（2）:实现同步QT ftp
原文链接：http://mobile.51cto.com/symbian-268682.htm
在Qt中实现QThread线程同步QFtp ，对于QFtp，它是一个用来实现FTP协议的类，详情查阅资料。接触Qt没有多长时间，但简单几个小例子已经让我感受到Qt在C++运用方面的强大。写了一个小程序，需要在一个单独的线程中使用QFtp来获取FTP服务器上面的文件。FTP是FileZilla。
有两个问题我比较关心：
（1）QThread到底如何使用
（2）QFtp是Async（异步）操作，也就是说例如connectToHost这样的函数都是立刻返回，当操作完成后QFtp会发出signal。然而既然我的Ftp操作是在一个单独的线程，我想写一个函数downloadFtpFile() 来完成从connect到login到下载文件等一系列的操作，然后再返回。相当于我需要Sync（同步）的操作，所以需要等待（block）每个Ftp命令的结果。
在该文章最后有一个推荐的使用QThread的方法。我在这里想补充一点：obj.moveToThread(&thread); 这句话将obj从主线程移动到了thread对象所在的线程。但如果obj的对象里面有其他的变量，那么这些变量是在主线程中生成的。所以如果这些变量中有类变量，不能将obj的this指针作为parent传给他们。
对于第二个问题，我使用了QSemaphore类来完成我的block和同步操作：在slot函数里面接收QFtp命令执行结果的signal，释放信号，同时downloadFtpFile()函数里在调用完每一个QFtp异步命令后等待信号。在有点令人失望的是QSemaphore在通过tryAcquire()等待信号的时候是不处理事件event的。但是我需要在等待的时候程序也能触发slot，告诉我当前命令的执行情况。所以我使用了一个小循环，里面调用qApp->processEvents();来让我的slot函数被触发。下面是代码例子（只是样例，并不完全符合C++语法）：
首先是我的下载Ftp文件的函数：
downloadFtpFile () //该函数在单独线程里执行
{
int m_idFtpOp; // 该变量用来存放每一个QFtp命令ID
int nVal;
QFtp*pFtp=newQFtp (this); // 生成QFtp工具对象
connect (pFtp,SIGNAL(listInfo(QUrlInfo)),this,SLOT(slotFtpListInfo(QUrlInfo))); // 我们需要listinfo，因为我们需要下载ftp所有当前目录文件
connect (pFtp,SIGNAL(commandFinished(int,bool)),this,SLOT(slotFtpCmdFinished(int,bool)));
// 每个QFtp命令完成之后，会发出commandFinished信号，我们在槽函数中处理该信号
m_idFtpOp = pFtp->connectToHost (<FTP地址>, 21); // 连接到远程FTP Server
bRet=false;
nVal=100;
while (bRet == false) // 使用nVal变量来做一个10000ms（10s）的超时
{
nVal--;
if (nVal == 0)
break;
qApp->processEvents(); // 这里每100ms处理一次event，使slot函数能够被调用
bRet=m_SemOp.tryAcquire (1,100); // 等待信号100ms
}
if (!bRet || m_bFtpOpError) // 如果超时，或者slot函数中将m_bFtpOpError置成true，则关闭Ftp，返回错误
{
pFtp->abort();
pFtp->deleteLater();
return ERRCODE_FCC_FTP_CONN_TIMEOUT;
}
} 下面是槽函数
- slotFtpCmdFinished (int id, bool error)
- {
- if (m_idFtpOp == id) // 如果返回的id是当前正在操作的命令
- {
- if (error)
- m_bFtpOpError=true;
- else
- m_bFtpOpError=false;
- m_SemOp.release(); // 释放信号（使downloadFtpFile函数中m_SemOp.tryAcquire()返回true）
- }
- }
以上的代码只演示了对QFtp第一个命令connectToHost的等待过程。下面的login，list，get等操作都使用这个方法。
注意：在此例中，QFtp是在当前线程生成的，所以信号listInfo(QUrlInfo)的connect方式是direct连接。如果QFtp是在另一个线程生成（比如说是在函数downloadFtpFile所在类的构造函数中），那么第一：不能将this指针作为parent传给QFtp对象，第二：需要使用qRegisterMetaType<QUrlInfo>("QUrlInfo");来注册QUrlInfo类，因为信号发射与接收在不通的线程中，信号使用queued的方式。如果不注册QURlInfo类，会在运行时动态报告错误。
总结：本文介绍的是在Qt中如何实现QThread线程同步QFtp ，看过本文之后，如果对于QThread不了解的话，那么请参考Qt中QThread使用方法这篇文章。使用本文介绍的方法，可以在独立的线程中用同步的方式使用QFtp。在某些场合，尤其是采用应答机制的系统中，这样的实现可以很大程度上简化程序流程。
（3）：浅谈QT多线程
原文链接:http://mobile.51cto.com/symbian-268343.htm
Qt 作为一种基于 C++ 的跨平台 GUI 系统，能够提供给用户构造图形用户界面的强大功能。为了满足用户构造复杂图形界面系统的需求，Qt 提供了丰富的多线程编程支持。从 2.2 版本开始，Qt 主要从下面三个方面对多线程编程提供支持：一、构造了一些基本的与平台无关的线程类；二、提交用户自定义事件的 Thread-safe 方式；三、多种线程间同步机制，如信号量，全局锁。这些都给用户提供了极大的方便。不过，在某些情况下，使用定时器机制能够比利用 Qt 本身的多线程机制更方便地实现所需要的功能，同时也避免了不安全的现象发生。本文不仅对Qt 中的多线程支持机制进行了讨论，还着重探讨了利用定时器机制模拟多线程编程的方法。
1、系统对多线程编程的支持
不同的平台对Qt 的多线程支持方式是不同的。当用户在 Windows 操作系统上安装 Qt 系统时，线程支持是编译器的一个选项，在 Qt 的 mkfiles 子目录中包括了不同种类编译器的编译文件，其中带有 -mt 后缀的文件才是支持多线程的。
而在 Unix 操作系统中，线程的支持是通过在运行 configure 脚本文件时添加 -thread 选项加入的。安装过程将创建一个独立的库，即 libqt-mt，因此要支持多线程编程时，必须与该库链接（链接选项为-lqt-mt），而不是与通常的 Qt 库（-lqt）链接。
另外，无论是何种平台，在增加线程支持时都需要定义宏 QT_THREAD_SUPPORT（即增加编译选项-DQT_THREAD_SUPPORT）。在 Windows 操作系统中，这一点通常是在 qconfig.h 文件中增加一个选项来实现的。而在 Unix 系统中通常添加在有关的 Makefile 文件中。
2、Qt中的线程类
在 Qt 系统中与线程相关的最重要的类当然是 QThread 类，该类提供了创建一个新线程以及控制线程运行的各种方法。线程是通过 QThread::run() 重载函数开始执行的，这一点很象 Java 语言中的线程类。在 Qt 系统中，始终运行着一个GUI 主事件线程，这个主线程从窗口系统中获取事件，并将它们分发到各个组件去处理。在 QThread 类中还有一种从非主事件线程中将事件提交给一个对象的方法，也就是 QThread::postEvent()方法，该方法提供了 Qt 中的一种 Thread-safe 的事件提交过程。提交的事件被放进一个队列中，然后 GUI 主事件线程被唤醒并将此事件发给相应的对象，这个过程与一般的窗口系统事件处理过程是一样的。值得注意的是，当事件处理过程被调用时，是在主事件线程中被 调用的，而不是在调用QThread::postEvent 方法的线程中被调用。比如用户可以从一个线程中迫使另一个线程重画指定区域：
- QWidget *mywidget;
- QThread::postEvent(mywidget, new QPaintEvent(QRect(0,0,100,100)));
然而，只有一个线程类是不够的，为编写出支持多线程的程序，还需要实现两个不同的线程对共有数据的互斥访问，因此 Qt 还提供了 QMutex 类，一个线程在访问临界数据时，需要加锁，此时其他线程是无法对该临界数据同时加锁的，直到前一个线程释放该临界数据。通过这种方式才能实现对临界数据的 原子操作。
除此之外，还需要一些机制使得处于等待状态的线程在特定情况下被唤醒。QWaitCondition 类就提供了这种功能。当发生特定事件时，QWaitCondition 将唤醒等待该事件的所有线程或者唤醒任意一个被选中的线程。
3、用户自定义事件在多线程编程中的应用
在 Qt 系统中，定义了很多种类的事件，如定时器事件、鼠标移动事件、键盘事件、窗口控件事件等。通常，事件都来自底层的窗口系统，Qt 的主事件循环函数从系统的事件队列中获取这些事件，并将它们转换为 QEvent，然后传给相应的 QObjects 对象。
除此之外，为了满足用户的需求，Qt 系统还提供了一个 QCustomEvent 类，用于用户自定义事件，这些自定义事件可以利用 QThread::postEvent() 或者QApplication::postEvent() 被发给各种控件或其他 QObject 实例，而 QWidget 类的子类可以通过 QWidget::customEvent() 事件处理函数方便地接收到这些自定义的事件。需要注意的是：QCustomEvent 对象在创建时都带有一个类型标识 id 以定义事件类型，为了避免与 Qt 系统定义的事件类型冲突，该 id 值应该大于枚举类型 QEvent::Type 中给出的 "User" 值。
在下面的例子中，显示了多线程编程中如何利用用户自定义事件类。
UserEvent类是用户自定义的事件类，其事件标识为346798，显然不会与系统定义的事件类型冲突。
- class UserEvent : public QCustomEvent //用户自定义的事件类{
- public: UserEvent(QString s) : QCustomEvent(346798), sz(s) { ; }
- QString str() const {
- return sz;
- }
- private: QString sz;
- };
UserThread类是由QThread类继承而来的子类，在该类中除了定义有关的变量和线程控制函数外，最主要的是定义线程的启动 函数UserThread::run()，在该函数中创建了一个用户自定义事件UserEvent，并利用QThread类的postEvent函数提交 该事件给相应的接收对象。
- class UserThread : public QThread //用户定义的线程类{
- public: UserThread(QObject *r, QMutex *m, QWaitCondition *c);
- QObject *receiver;
- }
- void UserThread::run() //线程类启动函数，在该函数中创建了一个用户自定义事件{
- UserEvent *re = new UserEvent(resultstring);
- QThread::postEvent(receiver, re);
- }
UserWidget类是用户定义的用于接收自定义事件的QWidget类的子类，该类利用slotGo()函数创建了一个新的线程 recv（UserThread类），当收到相应的自定义事件（即id为346798）时，利用customEvent函数对事件进行处理。
- void UserWidget::slotGo() //用户定义控件的成员函数{
- mutex.lock();
- if (! recv)
- recv = new UserThread(this, &mutex, &condition);
- recv->start(); mutex.unlock();
- }
- void UserWidget::customEvent(QCustomEvent *e) //用户自定义事件处理函数{
- if (e->type()==346798) {
- UserEvent *re = (UserEvent *) e;
- newstring = re->str();
- }
- }
在这个例子中，UserWidget对象中创建了新的线程UserThread，用户可以利用这个线程实现一些周期性的处理（如接收底 层发来的消息等），一旦满足特定条件就提交一个用户自定义的事件，当UserWidget对象收到该事件时，可以按需求做出相应的处理，而一般情况 下，UserWidget对象可以正常地执行某些例行处理，而完全不受底层消息的影响。
4、利用定时器机制实现多线程编程
为了避免Qt系统中多线程编程带来的问题，还可以使用系统中提供的定时器机制来实现类似的功能。定时器机制将并发的事件串行 化，简化了对并发事件的处理，从而避免了thread-safe方面问题的出现。
在下面的例子中，同时有若干个对象需要接收底层发来的消息（可以通过Socket、FIFO等进程间通信机制），而消息是随机收到的， 需要有一个GUI主线程专门负责接收消息。当收到消息时主线程初始化相应对象使之开始处理，同时返回，这样主线程就可以始终更新界面显示并接收外界发来的 消息，达到同时对多个对象的控制；另一方面，各个对象在处理完消息后需要通知GUI主线程。对于这个问题，可以利用第3节中的用户自定义事件的方法，在主 线程中安装一个事件过滤器，来捕捉从各个对象中发来的自定义事件，然后发出信号调用主线程中的一个槽函数。
另外，也可以利用Qt中的定时器机制实现类似的功能，而又不必担心Thread-safe问题。下面就是有关的代码部分：
在用户定义的Server类中创建和启动了定时器，并利用connect函数将定时器超时与读取设备文件数据相关联：
- Server:: Server(QWidget *parent) : QWidget(parent){
- readTimer = new QTimer(this); //创建并启动定时器
- connect(readTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(slotReadFile())); //每当定时器超时时调用函数slotReadFile读取文件
- readTimer->start(100);}
slotReadFile函数负责在定时器超时时，从文件中读取数据，然后重新启动定时器：
- int Server::slotReadFile() // 消息读取和处理函数{
- readTimer->stop(); //暂时停止定时器计时
- ret = read(file, buf ); //读取文件if(ret == NULL){
- readTimer->start(100); //当没有新消息时，重新启动定时器
- return(-1);
- } else
- 根据buf中的内容将消息分发给各个相应的对象处理……；
- readTimer->start(100); //重新启动定时器}
在该程序中，利用了类似轮循的方式定时对用户指定的设备文件进行读取，根据读到的数据内容将信息发送到各个相应的对象。用户可以在自己 的GUI主线程中创建一个Server类，帮助实现底层的消息接收过程，而本身仍然可以处理诸如界面显示的问题。当各个对象完成处理后，通过重新启动定时 器继续进行周期性读取底层设备文件的过程。当然，这种方法适合于各对象对事件的处理时间较短，而底层设备发来消息的频率又相对较慢的情况。在这种情况下， 上述方法完全可以满足用户的需求，而又避免了处理一些与线程并发有关的复杂问题。
当然，利用定时器机制实现多线程编程在某些方面具有一定的局限性，有关到底如何实现多线程编程，如何编写出效率更高的代码，还有待于开 发者进一步研究和探讨。
（4）：示例解析QT线程同步
1. class Thread : public QThread
2. {
3. public:
4. Thread();
5. void stop();
6. protected:
7. virtual void run();
8. private:
9. bool m_stop;
10. };
11. Thread::Thread()
12. {
13. m_stop = false;
14. }
15. void Thread::stop()
16. {
17. m_stop = true;
18. }
19. void Thread::run()
20. {
21. while (!m_stop)
22. {
23. sleep(1);
24. qDebug("vic.MINg!");
25. }
26. qDebug("end!");
27. }
1. //thread.h头文件，添加互斥量对象
2. private:
3. ...
4. QMutex mutex;
5. };
6. void Thread::run()
7. {
8. forever {
9. mutex.lock();
10. if (m_stop) {
11. m_stop = false;
12. mutex.unlock();
13. break;
14. }
15. mutex.unlock();
16. qDebug("vic.MINg!");
17. }
18. qDebug("end!");
19. }
20. void Thread::stop()
21. {
22. mutex.lock();
23. m_stop = true;
24. mutex.unlock();
25. }
1. bool Thread::stop()
2. {
3. m_stop = true;
4. return m_stop;
5. }
1. bool Thread::stop()
2. {
3. QMutexLocker locker(&mutex);
4. m_stop = true;
5. return m_stop;
6. }
1. MyData data;
2. QReadWriteLock lock;
3. void ReaderThread::run()
4. {
5. ...
6. lock.lockForRead();
7. access_data_without_modifying_it(&data);
8. lock.unlock();
9. ...
10. }
11. void WriterThread::run()
12. {
13. ...
14. lock.lockForWrite();
15. modify_data(&data);
16. lock.unlock();
17. ...
18. }
1. const int DataSize = 100000;
2. const int BufferSize = 4096;
3. char buffer[BufferSize];
1. QSemaphore freeSpace(BufferSize);
2. QSemaphore usedSpace(0);
1. void Producer::run()
2. {
3. for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
4. freeSpace.acquire();
5. buffer[i % BufferSize] = "MING"[uint(rand()) % 4];
6. usedSpace.release();
7. }
8. }
1. void Consumer::run()
2. {
3. for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
4. usedSpace.acquire();
5. cerr << buffer[i % BufferSize];
6. freeSpace.release();
7. }
8. cerr << endl;
9. }
1. int main()
2. {
3. Producer producer;
4. Consumer consumer;
5. producer.start();
6. consumer.start();
7. producer.wait();
8. consumer.wait();
9. return 0;
10. }
下面重写生产者和消费者实例，以QMutex为等待条件，QWaitCondition允许一个线程在一定条件下唤醒其他线程。
1. const int DataSize = 100000;
2. const int BufferSize = 4096;
3. char buffer[BufferSize];
4. QWaitCondition bufferIsNotFull;
5. QWaitCondition bufferIsNotEmpty;
6. QMutex mutex;
7. int usedSpace = 0;
1. void Producer::run()
2. {
3. for (int i = 0; i < DataSize; ++i) {
4. mutex.lock();
5. if (usedSpace == BufferSize)
6. bufferIsNotFull.wait(&mutex);
7. buffer[i % BufferSize] = "MING"[uint(rand()) % 4];
8. ++usedSpace;
9. bufferIsNotEmpty.wakeAll();
10. mutex.unlock();
11. }
12. }
1. bool wait ( QMutex * mutex, unsigned long time = ULONG_MAX );
1. void Consumer::run()
2. {
3. forever {
4. mutex.lock();
5. if (usedSpace == 0)
6. bufferIsNotEmpty.wait(&mutex);
7. cerr << buffer[i % BufferSize];
8. --usedSpace;
9. bufferIsNotFull.wakeAll();
10. mutex.unlock();
11. }
12. cerr << endl;
13. }
