Linux系統下QT中的多線程編程

Qt 作為一種基於 C++ 的跨平台 GUI 系統，能夠提供給使用者構造圖形化使用者介面的強大功能。為了滿足 使用者構造複雜圖形介面系統的需求，Qt 提供了豐富的多線程編程支援。

Qt 作為一種基於 C++ 的跨平台 GUI 系統，能夠提供給使用者構造圖形化使用者介面的強大功能。為了滿足 使用者構造複雜圖形介面系統的需求，Qt 提供了豐富的多線程編程支援。從 2.2 版本開始，Qt 主要從下 面三個方面對多線程編程提供支援：一、構造了一些基本的與平台無關的線程類；二、提交使用者自訂事 件的 Thread-safe 方式；三、多種線程間同步機制，如訊號量，全域鎖。這些都給使用者提供了極大的方 便。不過，在某些情況下，使用定時器機制能夠比利用 Qt 本身的多線程機制更方便地實現所需要的功能 ，同時也避免了不安全的現象發生。本文不僅對 Qt 中的多線程支援機制進行了討論，還著重探討了利用 定時器機制類比多線程編程的方法。

1、系統對多線程編程的支援

不同的平台對 Qt 的多線程支援方式是不同的。當使用者在 Windows 作業系統上安裝 Qt 系統時，線程 支援是編譯器的一個選項，在 Qt 的 mkfiles 子目錄中包括了不同種類編譯器的編譯檔案，其中帶有 - mt 尾碼的檔案才是支援多線程的。

而在 Unix 作業系統中，線程的支援是通過在運行 configure 指令檔時添加 -thread 選項加入的 。安裝過程將建立一個獨立的庫，即 libqt-mt，因此要支援多線程編程時，必須與該庫連結（連結選項 為-lqt-mt），而不是與通常的 Qt 庫（-lqt）連結。

另外，無論是何種平台，在增加線程支援時都需要定義宏 QT_THREAD_SUPPORT（即增加編譯選項- DQT_THREAD_SUPPORT）。在 Windows 作業系統中，這一點通常是在 qconfig.h 檔案中增加一個選項來實 現的。而在 Unix 系統中通常添加在有關的 Makefile 檔案中。

2、Qt中的線程類

在 Qt 系統中與線程相關的最重要的類當然是 QThread 類，該類提供了建立一個新線程以及控制線程 啟動並執行各種方法。線程是通過 QThread::run() 重載函數開始執行的，這一點很象 Java 語言中的線程類 。在 Qt 系統中，始終運行著一個GUI 主事件線程，這個主線程從視窗系統中擷取事件，並將它們分發到 各個組件去處理。在 QThread 類中還有一種從非主事件線程中將事件提交給一個對象的方法，也就是 QThread::postEvent()方法，該方法提供了 Qt 中的一種 Thread-safe 的事件提交過程。提交的事件被 放進一個隊列中，然後 GUI 主事件線程被喚醒並將此事件發給相應的對象，這個過程與一般的視窗系統 事件處理過程是一樣的。值得注意的是，當事件處理過程被調用時，是在主事件線程中被調用的，而不是 在調用QThread::postEvent 方法的線程中被調用。比如使用者可以從一個線程中迫使另一個線程重畫指定 地區：

　　QWidget *mywidget;
　　QThread::postEvent(mywidget, new QPaintEvent(QRect(0,0,100,100)));

然而，只有一個線程類是不夠的，為編寫出支援多線程的程式，還需要實現兩個不同的線程對共有數 據的互斥訪問，因此 Qt 還提供了 QMutex 類，一個線程在訪問臨界資料時，需要加鎖，此時其他線程是 無法對該臨界資料同時加鎖的，直到前一個線程釋放該臨界資料。通過這種方式才能實現對臨界資料的原 子操作。

除此之外，還需要一些機制使得處於等待狀態的線程在特定情況下被喚醒。QWaitCondition 類就提供 了這種功能。當發生特定事件時，QWaitCondition 將喚醒等待該事件的所有線程或者喚醒任意一個被選 中的線程。