Qt線程QtConcurrent模塊的使用
前言
在傳統(tǒng) Qt 多線程開發(fā)中，我們常通過繼承 QThread 或使用 moveToThread 來實現(xiàn)后臺任務(wù)。但這種方式需要手動管理線程生命周期、信號槽連接、對象所有權(quán)等，樣板代碼多、易出錯。
而 Qt Concurrent 提供了一種更高層次的抽象：你只關(guān)心“做什么”，不關(guān)心“在哪做”。它基于線程池自動調(diào)度任務(wù)，極大簡化了并發(fā)編程。
QtConcurrent是Qt特有的一個用于實現(xiàn)并發(fā)任務(wù)的模塊，提供了一組基于任務(wù)（task-based）而非線程（thread-based）的并發(fā)API。它底層使用 QThreadPool + QRunnable 實現(xiàn)，自動管理線程池，你無需手動創(chuàng)建/銷毀線程。如果有一個或多個短期簡單任務(wù)會造成主線程的阻塞，又覺得為了他單獨設(shè)計一個任務(wù)類再移動到子線程太過繁瑣，我們可以使用QtConcurrent。
一、QtConcurrent::run()
QtConcurrent::run()是最簡單的單任務(wù)線程實現(xiàn)。在寫具體代碼之前，我們需要先在pro文件中添加相應(yīng)模塊：
QT += concurrent
然后添加頭文件：
#include <QtConcurrent>
和之前一樣，通過點擊界面按鈕觸發(fā)測試代碼：
int compute(int a, int b) {
QThread::msleep(500);
return a + b;
}
void MainWindow::on_btn_thread_start_3_clicked()
{
static int a = 10, b = 20;
a++;
b++;
// 1?? 啟動異步任務(wù)
QFuture<int> future = QtConcurrent::run(compute, a, b);
// 2?? 創(chuàng)建 watcher 監(jiān)聽完成事件
QFutureWatcher<int> *watcher = new QFutureWatcher<int>(this);
// 3?? 連接 finished 信號（在主線程觸發(fā)?。?
connect(watcher, &QFutureWatcher<int>::finished, this, [watcher]() {
qDebug() << "Result:" << watcher->result();
watcher->deleteLater(); // 自動清理內(nèi)存
});
// 4?? 將 future 綁定到 watcher
watcher->setFuture(future);
}
啟動任務(wù)的時候，需要傳遞任務(wù)函數(shù)和參數(shù)：
QFuture<int> future = QtConcurrent::run(compute, a, b);
返回值是第一個可監(jiān)聽的對象，代表一個未來會得到的的結(jié)果。
這一步是同步不阻塞的，隨后我們要馬上對future對象進(jìn)行觀察。注意QFuture本身是沒有信號的，因此無法使用信號槽。所以我們要單獨設(shè)置一個QFutureWatcher來進(jìn)行觀察，最后綁定future。代碼比較簡單，就不詳細(xì)說了。注意watcher要在最終的槽函數(shù)中析構(gòu)哦。
可以看到compute任務(wù)函數(shù)中，除了簡單的加法運(yùn)算之外，還特意做了線程延時。
最后，我們運(yùn)行代碼：
每次點擊都會疊加運(yùn)算，并且界面完全不阻塞。
這種寫法特別適合做簡單但有可能造成阻塞的任務(wù)，相比于特意重載QThread或使用moveToThread，簡直是清爽多了。（以前工作不太懂，所以也沒用過，實在可惜。）
結(jié)合我過往的開發(fā)經(jīng)驗，說幾個可能的應(yīng)用場景：
（1）批量加載：本地有多個圖片文件需要加載讀取，甚至還要進(jìn)行尺寸壓縮
（2）多點繪圖：QImage中需要繪制多線段，這常常伴隨鼠標(biāo)滑動繪圖，為了不阻塞主線程影響流暢度，應(yīng)當(dāng)考慮線程。
二、QtConcurrent::mapped()
除此之外，QtConcurrent也提供了其他的方式，比如QtConcurrent::mapped()（并行轉(zhuǎn)換）和 QtConcurrent::filtered()（并行過濾）。
我嘗試了mapped的方式，它是一種批量的線程實現(xiàn)，在某些場合下挺實用的。
接下來，嘗試一下圖片的批量加載，并進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，最后彈窗顯示出來。
代碼如下：
QImage convertToGrayscale(const QString& filePath)
{
// 模擬阻塞
QThread::msleep(2000);
QImage img(filePath);
if (img.isNull()) {
qWarning() << "Failed to load:" << filePath;
return QImage(); // 返回空圖
}
// 轉(zhuǎn)為黑白（灰度）
return img.convertToFormat(QImage::Format_Grayscale8);
}
void MainWindow::on_btn_thread_start_3_1_clicked()
{
// 1. 選擇多個圖片文件（最多10個）
QStringList filePaths = QFileDialog::getOpenFileNames(
this,
"選擇圖片（最多10張）",
QDir::homePath(),
"Images (*.png *.jpg *.jpeg *.bmp *.gif)"
);
if (filePaths.isEmpty()) {
return;
}
if (filePaths.size() > 10) {
QMessageBox::warning(this, "警告", "最多只能選擇10張圖片！");
filePaths = filePaths.mid(0, 10);
}
// 2. 禁用按鈕，防止重復(fù)點擊
// m_convertButton->setEnabled(false);
// 3. 啟動并發(fā)轉(zhuǎn)換
QFuture<QImage> future = QtConcurrent::mapped(filePaths, convertToGrayscale);
// 4. 設(shè)置 watcher 監(jiān)聽完成
if (!m_watcher) {
m_watcher = new QFutureWatcher<QImage>(this);
connect(m_watcher, &QFutureWatcher<QImage>::finished,
this, &MainWindow::onConversionFinished);
}
m_watcher->setFuture(future);
}
void MainWindow::onConversionFinished()
{
// 5. 獲取所有結(jié)果（順序與輸入 filePaths 一致）
QList<QImage> results = m_watcher->future().results();
// 6. 為每張有效圖片彈窗顯示
int validCount = 0;
for (int i = 0; i < results.size(); ++i) {
if (!results[i].isNull()) {
QString title = QString("結(jié)果 %1").arg(++validCount);
showImageInDialog(results[i], title);
}
}
// 7. 恢復(fù)按鈕
// m_convertButton->setEnabled(true);
if (validCount == 0) {
QMessageBox::information(this, "提示", "沒有成功加載任何圖片。");
}
}
void MainWindow::showImageInDialog(const QImage &img, const QString &title)
{
QDialog* dialog = new QDialog(this);
dialog->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose); // 關(guān)閉時自動 delete
dialog->setWindowTitle(title);
dialog->resize(600, 400);
QLabel* label = new QLabel(dialog);
label->setPixmap(QPixmap::fromImage(img).scaled(
dialog->size(), Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation));
label->setAlignment(Qt::AlignCenter);
QVBoxLayout* layout = new QVBoxLayout(dialog);
layout->addWidget(label);
dialog->setLayout(layout);
dialog->show();
}
我們關(guān)注一下這里：
QFuture<QImage> future = QtConcurrent::mapped(filePaths, convertToGrayscale);
先是參數(shù)，后是接口，這一點與run有區(qū)別。接口的參數(shù)是QString，但傳遞的參數(shù)卻是QStringList，也就是說qt會自動幫我們適應(yīng)，處理批量線程?？梢钥吹椒祷刂狄琅f是QFuture，它的參數(shù)是QImage，而不是批量的QList<QImage>，這一點要注意哦。
同樣的任務(wù)函數(shù)做了一點延時模擬阻塞，順便轉(zhuǎn)換了下灰度。
最后就是完成的槽函數(shù)，這代表所有任務(wù)都已經(jīng)完成。
QList<QImage> results = m_watcher->future().results();
返回值可以通過results接口獲取。之后就是常規(guī)的彈窗，就不多解釋了。
運(yùn)行代碼，查看結(jié)果：
在延時的兩秒時間內(nèi)，界面完全沒有被阻塞，隨后三個彈窗一起彈出來，效果還是很好的。
三、總結(jié)
有關(guān)QtConcurrent的其他接口測試就先忽略了。光是run和mapped兩種方式，我就已經(jīng)覺得非常實用了。
以下是QtConcurrent和QThread+Worker的對比：
可以看到，QtConcurrent更適合用作一次性的計算任務(wù)，特別是簡單一次性的并行任務(wù)。如果是需要長期運(yùn)行的任務(wù)，如while循環(huán)獲取，還是采用QThread+Worker比較好。
到此這篇關(guān)于Qt線程QtConcurrent模塊的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt QtConcurrent模塊內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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