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QThread 正确使用姿势与常见误区

问题

如何正确使用 QThread？推荐架构是什么？有哪些常见误区与规避方式？

回答

1) 两种用法与推荐

推荐：Worker 对象 + moveToThread()

  • 将纯业务的 QObject（Worker）移动到子线程；通过信号把任务投递给 Worker，通过信号把结果发回 UI。
  • 优点：复用事件循环、便于跨线程通信、资源生命周期清晰。

少数场景：继承 QThread（自定义 run()/专用线程）

  • 在 run() 中执行阻塞循环或设置自定义事件循环等特殊需求。
  • 不要在 QThread 子类中放业务槽/对象；业务对象应为独立 QObject 并放入目标线程。

结论：绝大多数场景使用 Worker + moveToThread() 即可。

2) 标准模板（Worker + moveToThread）

class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit Worker(QObject* parent = nullptr) : QObject(parent) {}

signals:
    void progress(int p);
    void finished();

public slots:
    void doWork(QString path) {
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            if (QThread::currentThread()->isInterruptionRequested()) break;
            // ...heavy work...
            emit progress(i);
        }
        emit finished();
    }
};

// 使用
auto* th = new QThread;                // 无父对象，避免跨线程父子关系
auto* w  = new Worker;                 // 同上
w->moveToThread(th);

QObject::connect(th, &QThread::started,  w,  [w]{ w->doWork("/tmp"); });
QObject::connect(w,  &Worker::progress, ui,  [ui](int p){ ui->bar->setValue(p); });
QObject::connect(w,  &Worker::finished, th, &QThread::quit);
QObject::connect(th, &QThread::finished, w,  &QObject::deleteLater);
QObject::connect(th, &QThread::finished, th, &QObject::deleteLater);

th->start();

// 请求结束（例如窗口关闭）
th->requestInterruption();
th->quit();
th->wait();

要点： - 子线程对象用 deleteLater() 在其所属线程安全销毁；线程用 quit()+wait() 收尾。 - 使用 requestInterruption()/isInterruptionRequested() 协作式取消；或自定义原子标志。 - UI 更新在 UI 线程完成（跨线程信号槽默认 Queued）。

3) 事件循环与定时器

  • QThread 默认 start() 后进入内部事件循环（除非自定义 run() 覆盖了它）。
  • QTimer 等依赖事件循环的类必须在有事件循环的线程中使用；否则定时器/事件不会触发。
  • 若自定义 run() 执行长阻塞循环，则队列事件无法处理；尽量让 Worker 使用默认事件循环，避免在 run() 中阻塞。

4) 线程亲和性与对象生命周期

  • QObject::thread() 表示对象归属线程；只能在该线程直接访问其非线程安全状态。
  • 不要跨线程建立父子关系（父在 UI 线程、子在 Worker 线程等）；常见做法是无父创建对象，移动到目标线程后再设置父子。
  • 销毁对象用 deleteLater() 让其在所属线程的事件循环中完成。

5) 常见误区

  • 将 UI 对象移到子线程或在子线程直接触碰 UI：未定义行为。
  • 跨线程使用 Qt::DirectConnection：槽在发射线程执行，越线程访问接收者；跨线程使用 Queued。
  • 子线程未进入事件循环却使用队列连接：槽不执行；需要 start() 后进入 exec()。
  • 在 run() 中执行长阻塞导致事件无法处理：改为 Worker + 默认事件循环。
  • 粗暴终止线程（如平台 API 强杀）：易导致资源泄漏或不一致；优先协作式取消。
  • 线程不收尾：忘记 quit()/wait()；会泄漏或崩溃。
  • 在错误线程 delete 对象：使用 deleteLater()。

6) 停止/取消与中断

  • QThread::requestInterruption() + 在循环中检查 isInterruptionRequested()。
  • 自定义 std::atomic_bool stop{false}; 并在热点循环检查。
  • I/O 或阻塞等待：使用可中断 API（带超时）或在外部关闭句柄以唤醒阻塞。

7) QThreadPool / QtConcurrent

  • 零散一次性任务：优先使用 QThreadPool 或 QtConcurrent::run()，避免大量 QThread 管理开销。
  • 批量 CPU 密集：控制并发度（线程池大小 = 核心数或合适的倍数）。
  • 结合 QFutureWatcher 在 UI 线程处理完成/进度信号。

8) 示例：继承 QThread 的适用场景（少见）

class LooperThread : public QThread {
    void run() override {
        QEventLoop loop;           // 自定义事件循环
        QTimer timer;              // 绑定到当前线程
        QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, []{ /* ... */ });
        timer.start(100);
        loop.exec();               // 退出 loop 即线程结束
    }
};

注意：不要把业务槽/对象塞进 QThread 子类里并期望自动跨线程；业务仍应放在 Worker 中。

9) 关联主题