瑞星 发表于 2025-3-5 03:56:01

QT异步编程之QtConcurrent

一、概述

1、QtConcurrent模块提供了一组便捷的函数,用于在不显示创建和管理线程的情况下实现并发编程。
2、它通过将使命提交给线程池来执行,从而制止了频繁创建和烧毁线程带来的性能开销。
3、QtConcurrent非常得当处置惩罚需要并行执行的批量使命,并且能够主动管理线程和使命的分配。
二、QtConcurrent的核心功能 

1、并行盘算:支持对容器(如QList、QVector)中的元素举行并行处置惩罚。

(1)QtConcurrent::map()

   对容器中的每个元素应用一个函数(原地修改)
QList list = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto value : list)
   qDebug() << &list << value;

auto future = QtConcurrent::map(list, [](int &value) { value *= 2;});
future.waitForFinished();

for (auto value : list)
   qDebug() << &list << value;

//结果
0xf5949ff688 1
0xf5949ff688 2
0xf5949ff688 3
0xf5949ff688 4
0xf5949ff688 5
0xf5949ff688 2
0xf5949ff688 4
0xf5949ff688 6
0xf5949ff688 8
0xf5949ff688 10 (2)QtConcurrent::mapped()

   对容器中的每个元素应用一个函数,并返回一个新的容器 
int convert(int value)
{
    return value * 2;
}

QList<int> list = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto value : list)
    qDebug() << &list << value;

auto future = QtConcurrent::mapped(list, convert);

future.waitForFinished();
QList<int> result = future.results();

for (auto value : result)
    qDebug() <<&result << value;

//结果
0xda6f18fbe0 1
0xda6f18fbe0 2
0xda6f18fbe0 3
0xda6f18fbe0 4
0xda6f18fbe0 5
0xda6f18fc08 2
0xda6f18fc08 4
0xda6f18fc08 6
0xda6f18fc08 8
0xda6f18fc08 10 (3)Qt::Concurrent::filter()

   过滤容器中的元素(原地修改)
QList<int> list = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto value : list)
    qDebug() << &list << value;

auto future = QtConcurrent::filter(list, [](int value) { return value % 2 == 0;});

future.waitForFinished();

for (auto value : list)
   qDebug() << &list << value;

//运行结果
0xd8871f9c8 1
0xd8871f9c8 2
0xd8871f9c8 3
0xd8871f9c8 4
0xd8871f9c8 5
0xd8871f9c8 2
0xd8871f9c8 4 2、使命分发:支持将函数或方法分发到线程池中执行

(1)QtConcurrent::run()

   将函数分发到线程池中执行,不会阻塞当前线程;
返回一个QFuture对象,用于获取使命的执行效果或监视使命状态
支持普通函数、Lambda表达式、成员函数等多种调用方式
int add(int a, int b)
{
    qDebug() << "Task running in thread" << QThread::currentThreadId();
    return a + b;
}

void print()
{
    QThread::sleep(2);
    qDebug() << "Task print in thread" << QThread::currentThreadId();
}

class MyClass
{
public:
    void function()
    {
      qDebug() << "Task function in thread" << QThread::currentThreadId();
    }
};

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

    qDebug() << "start";

    //无参调用
    QtConcurrent::run(print);

    //有参调用
    QtConcurrent::run(add, 3, 4);

    //Lambda表达式
    QtConcurrent::run([](int a, int b){
      qDebug() << "Task Lambda in thread" << QThread::currentThreadId();
      return a + b;
    }, 2, 3);

    //成员函数
    MyClass test;
    QtConcurrent::run(&test, &MyClass::function);
   
    qDebug() << "end";
    return a.exec();
}

//结果
start
end
Task function in thread 0x6c38
Task running in thread 0x8fd0
Task print in thread 0x4a28 3、异步编程:支持异步执行使命,并通过信号与槽机制通知使命完成

(1)QFuture:QFuture的效果查询函数,都是阻塞型的,会等待QtConcurrent::run()竣事

   表示异步盘算的效果,可以通过result()或results()获取盘算效果,支持等待使命完成(waitForFinished());
int getCount(int n)
{
    int i = 0;
    while (i < n)
    {
      qDebug() << i;
      QThread::sleep(1);
      ++i;
    }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    qDebug() << "start";
    QFuture<int> future = QtConcurrent::run(getCount, 4);
    qDebug() << future.result() << future.resultCount();//会阻塞线程
    qDebug() << "end";
    return a.exec();
}

//结果
start
0
1
2
3
-1 1
end (2)QFutureWatcher:用于监视QFuture的状态,通过信号与槽机制通知使命完成、进度更新等 

   QFuture类本身未继承QObject,以是没法直接使用信号槽,以是需要另一个监视类QFutureWatcher。
int getCount(int n)
{
    int i = 0;
    while (i < n)
    {
      qDebug() << i;
      QThread::sleep(1);
      ++i;
    }

    return -1;
}

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

    qDebug() << "start";
    QFuture<int> future = QtConcurrent::run(getCount, 4);

    QFutureWatcher<int> watcher;
    watcher.setFuture(future);
    QObject::connect(&watcher, &QFutureWatcher<int>::finished, [&](){
      qDebug() << QThread::currentThreadId() << future.result() << future.resultCount();
    });

    qDebug() << "end";
    return a.exec();
}

//结果
start
0
QFutureWatcher::connect: connecting after calling setFuture() is likely to produce race
end
1
2
3
0x8818 -1 1

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