QT基于UDP通信的多线程编程问题
来源:互联网 发布:ember.js angularjs 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 03:40
近来用Qt编写一段多线程的TcpSocket通信程序,被其中Qt中报的几个warning搞晕了,一会儿是说“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:
// define Object class
- class SomeObject : public QObject
- {
- 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:
- // define sub thread class 1
- 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();
- }
最后,该程序的运行结果应该是:
- "SubThread1::obj's thread is MAIN thread; someSlot executed in MAIN thread;"
- "SubThread2::obj's thread is SUB thread; someSlot executed in MAIN thread;"
- "SubThread3::obj's thread is SUB thread; someSlot executed in SUB thread;"
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