QT中多线程的实现

采用官方推荐的 QObject::moveToThread 方式实现（相比继承 QThread 更灵活），包含耗时任务执行、主线程通信、线程安全退出等核心功能。

环境说明

• Qt 版本：Qt 5.15+ 或 Qt 6（兼容）
• 项目类型：GUI 程序（含界面显示线程状态和结果）
• 依赖模块：需在 .pro 文件中添加 QT += core gui widgets

完整代码（含注释）

1. 项目文件（.pro）

QT       += core gui widgets
CONFIG   += c++11TARGET = QtMultiThreadDemo
TEMPLATE = appSOURCES += main.cpp \mainwindow.cppHEADERS += \mainwindow.h \worker.hFORMS += mainwindow.ui

2. 工作类（worker.h）

#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H#include <QObject>
#include <QThread>
#include <QDebug>// 工作类：负责执行耗时任务（如数据计算、文件读写等）
class Worker : public QObject {Q_OBJECT
public:explicit Worker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}signals:// 发送任务进度（参数：当前进度，总进度）void progressUpdated(int current, int total);// 发送任务结果（参数：结果字符串）void resultReady(const QString &result);public slots:// 启动任务的槽函数（将在子线程中执行）void startTask() {const int totalSteps = 10;for (int i = 0; i <= totalSteps; ++i) {// 模拟耗时操作（如计算、延迟）QThread::msleep(500); // 暂停 500ms// 发送进度（跨线程信号，自动排队到主线程）emit progressUpdated(i, totalSteps);}// 发送最终结果emit resultReady("任务完成！总耗时：5秒");}
};

3. 主窗口类（mainwindow.h）

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include <QThread>
#include "worker.h"QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACEclass MainWindow : public QMainWindow {Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private slots:// 点击按钮启动任务void on_startBtn_clicked();// 接收进度更新的槽函数（主线程执行）void onProgressUpdated(int current, int total);// 接收任务结果的槽函数（主线程执行）void onResultReady(const QString &result);private:Ui::MainWindow *ui;QThread *workerThread; // 子线程对象Worker *worker;        // 工作类实例
};
#endif

4. 主窗口实现（mainwindow.cpp）

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDebug>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) {ui->setupUi(this);setWindowTitle("Qt 多线程示例");// 初始化子线程和工作类workerThread = new QThread(this); // 父对象设为窗口，自动管理生命周期worker = new Worker();            // 工作类无父对象（后续移动到子线程）// 将工作类移动到子线程worker->moveToThread(workerThread);// 连接信号槽（跨线程自动队列）connect(ui->startBtn, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_startBtn_clicked);connect(worker, &Worker::progressUpdated, this, &MainWindow::onProgressUpdated);connect(worker, &Worker::resultReady, this, &MainWindow::onResultReady);// 子线程结束时释放工作类（可选）connect(workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
}MainWindow::~MainWindow() {// 窗口关闭时，停止子线程并等待退出workerThread->quit();workerThread->wait(); // 等待线程结束（避免强制终止导致资源泄漏）delete ui;
}// 点击按钮启动任务
void MainWindow::on_startBtn_clicked() {if (!workerThread->isRunning()) {// 启动子线程（不直接执行任务，而是触发工作类的槽函数）workerThread->start();// 调用工作类的 startTask 槽函数（在子线程中执行）QMetaObject::invokeMethod(worker, "startTask", Qt::QueuedConnection);ui->startBtn->setEnabled(false); // 防止重复点击}
}// 更新进度（主线程执行）
void MainWindow::onProgressUpdated(int current, int total) {ui->progressBar->setRange(0, total);ui->progressBar->setValue(current);ui->statusLabel->setText(QString("进度：%1/%2").arg(current).arg(total));
}// 接收任务结果（主线程执行）
void MainWindow::onResultReady(const QString &result) {ui->statusLabel->setText(result);ui->startBtn->setEnabled(true); // 允许再次启动workerThread->quit(); // 任务完成后停止子线程（可选）
}

5. 主函数（main.cpp）

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);MainWindow w;w.show();return a.exec();
}

6. 界面文件（mainwindow.ui）

通过 Qt Designer 设计界面，包含以下控件（可直接复制 XML 到 .ui 文件）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0"><class>MainWindow</class><widget class="QMainWindow" name="MainWindow"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>400</width><height>200</height></rect></property><property name="windowTitle"><string>Qt 多线程示例</string></property><widget class="QWidget" name="centralwidget"><layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout"><item><widget class="QProgressBar" name="progressBar"><property name="value"><number>0</number></property></widget></item><item><widget class="QLabel" name="statusLabel"><property name="text"><string>点击按钮启动任务</string></property></widget></item><item><widget class="QPushButton" name="startBtn"><property name="text"><string>启动任务</string></property></widget></item></layout></widget></widget>
</ui>

代码核心逻辑说明

1. 多线程实现方式

采用 QObject::moveToThread 方式，将工作类 Worker 移动到子线程中执行任务，而非直接继承 QThread 并重写 run()。这种方式的优势：

• 工作类通过信号槽与主线程通信，符合 Qt 事件驱动模型。
• 支持多个任务在同一个线程中顺序执行（通过队列槽函数调用）。

2. 线程通信

• 子线程→主线程：通过信号 progressUpdated 和 resultReady 发送进度和结果，Qt 会自动将信号排队到主线程执行（跨线程信号槽默认使用 Qt::QueuedConnection）。
• 主线程→子线程：通过 QMetaObject::invokeMethod 调用子线程中的槽函数（startTask），确保在子线程上下文中执行。

3. 线程安全退出

• 窗口关闭时，调用 workerThread->quit() 通知子线程退出事件循环，workerThread->wait() 等待线程完全停止，避免资源泄漏。
• 子线程结束时，通过 connect(workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater) 自动释放工作类实例。

4. 界面交互

• 点击“启动任务”按钮后，按钮禁用（setEnabled(false)），防止重复触发。
• 进度条（QProgressBar）实时显示任务进度，状态标签显示文字提示。

运行效果

1. 编译运行程序，点击“启动任务”按钮。
2. 进度条每秒更新一次（总耗时 5 秒），状态标签显示当前进度（如“进度：3/10”）。
3. 任务完成后，状态标签显示“任务完成！总耗时：5秒”，按钮重新启用。

扩展说明

• 耗时任务替代：可将 QThread::msleep(500) 替换为实际的耗时操作（如文件读写、网络请求、复杂计算）。
• 多任务支持：若需执行多个独立任务，可在 Worker 类中添加多个槽函数（如 startTaskA、startTaskB），通过 invokeMethod 按需调用。
• 线程池：若需管理多个线程，可使用 QThreadPool 和 QRunnable（适合短任务），但 moveToThread 更适合长时间运行的任务。

这个示例完整展示了 Qt 多线程的核心机制，包括线程创建、任务执行、跨线程通信和安全退出。