Qt多线程详解-两种线程使⽤⽅式
Qt提供QThread类以进⾏多任务处理。与多任务处理⼀样，Qt提供的线程可以做到单个线程做不到的事情。例如，⽹络应⽤程序中，可以使⽤线程处理多种连接器。
QThread继承⾃QObject类，且提供QMutex类以实现同步。线程和进程共享全局变量，可以使⽤互斥体对改变后的全局变量值实现同步。因此，必须编辑全局数据时，使⽤互斥体实现同步，其它进程则不能改变或浏览全局变量值。
什么是互斥体？
互斥体实现了“互相排斥”（mutual exclusion）同步的简单形式（所以名为互斥体（mutex））。互斥体禁⽌多个线程同时进⼊受保护的代码“临界区”（critical section）。
在任意时刻，只有⼀个线程被允许进⼊代码保护区。任何线程在进⼊临界区之前，必须获取（acquire）与此区域相关联的互斥体的所有权。如果已有另⼀线程拥有了临界区的互斥体，其他线程就不能再进⼊其中。这些线程必须等待，直到当前的属主线程释放（release）该互斥体。
什么时候需要使⽤互斥体呢？
互斥体⽤于保护共享的易变代码，也就是，全局或静态数据。这样的数据必须通过互斥体进⾏保护，以防⽌它们在多个线程同时访问时损坏。
Qt线程基础
QThread的创建和启动
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
protected:
void run();
};
void MyThread :: run(){
...
}
如上述代码所⽰，如果要创建线程，则必须继承QThread类。MyThread使⽤成员函数run()才会实现线程。
Qt提供的线程类
Qt提供的线程类
线程类说明
QAtomicInt提供了Integer上与平台⽆关的Qtomic运算
QAtomicPointer提供了指针上Atomic运算的模板函数
QFuture显⽰异步运算结果的类
QFutureSynchronizer QFuture类简化同步⽽提供的类
QFutureWatcher使⽤信号和槽，允许QFuture监听
QMutex访问类之间的同步
QMutecLocker简化Lock和Unlock Mutex的类
QReadWriteLock控制读写操作的类
QReadLocker为了读访问⽽提供的
QWriteLocker为了写访问⽽提供的
QRunnable正在运⾏的所有对象的⽗类，且定义了虚函数run()
线程类说明
QSemaphore⼀般的Count互斥体类
QThread提供与平台⽆关的线程功能的类
QThreadPool管理线程的类
QThreadStorage提供每个线程存储区域的类
QWaitCondition确认线程间同步的类的状态值
同步QThread的类
为了同步线程，Qt提供了QMutex、QReadWriteLock、QSemaphore和QWaitCondition类。主线程等待与其他线程的中断时，必须进⾏同步。例如：两个线程同时访问共享变量，那么可能得不到预想的结果。因此，两个线程访问共享变量时，必须进⾏同步。
1. ⼀个线程访问指定的共享变量时，为了禁⽌其他线程访问，QMutex提供了类似锁定装置的功能。互斥体激活状态下，线程不能同时
访问共享变量，必须在先访问的线程完成访问后，其他线程才可以继续访问。
2. ⼀个线程访问互斥体锁定的共享变量期间，如果其他线程也访问此共享变量，那么该线程将会⼀直处于休眠状态，直到正在访问的线
程结束访问。这称为线程安全。
linux下的sleep函数3. QReadWriteLock和QMutex的功能相同，区别在于，QReadWriteLock对数据的访问分为读访问和写访问。很多线程频繁访问共享
变量时，与QMetex相对，使⽤QReadWriteLock更合适。
4. QSemaphore拥有和QMutex⼀样的同步功能，可以管理多个按数字识别的资源。QMutex只能管理⼀个资源，但如果使⽤
QSemaphore，则可以管理多个按号码识别的资源。
5. 条件符合时，QWaitCondition允许唤醒线程。例如，多个线程中某个线程被阻塞时，通过QWaitCondition提供的函数wakeOne()和
wakeAll()可以唤醒该线程。
可重⼊性与线程安全
可重⼊性：两个以上线程并⾏访问时，即使不按照调⽤顺序重叠运⾏代码，也必须保证结果；
线程安全：线程并⾏运⾏的情况下，虽然保证可以使程序正常运⾏，但访问静态空间或共享（堆等内存对象）对象时，要使⽤互斥体等机制保证结果。
⼀个线程安全的函数不⼀定是可重⼊的；⼀个可重⼊的函数缺也不⼀定是线程安全的！
可重⼊函数主要⽤于多任务环境中，⼀个可重⼊的函数简单来说就是可以被中断的函数，也就是说，
可以在这个函数执⾏的任何时刻中断它，转⼊OS调度下去执⾏另外⼀段代码，⽽返回控制时不会出现什么错误；⽽不可重⼊的函数由于使⽤了⼀些系统资源，⽐如全局变量区，中断向量表等，所以它如果被中断的话，可能会出现问题，这类函数是不能运⾏在多任务环境下的。
编写可重⼊函数时，若使⽤全局变量，则应通过关中断、信号量（即P、V操作）等⼿段对其加以保护。若对所使⽤的全局变量不加以保护，则此函数就不具有可重⼊性，即当多个线程调⽤此函数时，很有可能使有关全局变量变为不可知状态。
满⾜下列条件的函数多数是不可重⼊的：
函数体内使⽤了静态的数据结构和全局变量，若必须访问全局变量，利⽤互斥信号量来保护全局变量；；
函数体内调⽤了malloc()或者free()函数；
函数体内调⽤了标准I/O函数。
常见的不可重⼊函数有：
printf --------引⽤全局变量stdout
malloc --------全局内存分配表
free    --------全局内存分配表
也就是说：本质上，可重⼊性与C++类或者没有全局静态变量的函数相似，由于只能访问⾃⾝所有的数据变量区域，所以即使有两个以上线程访问，也可以保证安全性。
QThread和QObjects
QThread类继承⾃QObjects类。因此，线程开始或结束时，QThread类发⽣发送信号事件。信号与槽的功能是QThread类从QObject类继承的，可以通过信号与槽处理开始或结束等操作，所以可以实现多线程。QObject是基于QTimer、QTcpSocket、QUdpSocket和QProcess之类的⾮图形⽤户界⾯的⼦类。
基于⾮图形⽤户界⾯的⼦类可以⽆线程操作。单⼀类运⾏某功能时，可以不需要线程。但是，运⾏单⼀类的⽬标程序的上级功能时，则必须通过线程实现。
线程A和线程B没有结束的情况下，应设计使主线程时间循环不结束；⽽若线程A迟迟不结束⽽导致主线程循环也迟迟不能结束，故也要防⽌线程A没有在⼀定时间内结束。
处理QThread的信号和槽的类型
Qt提供了可以决定信号与槽类型的枚举类，以在线程环境中适当处理事物。
决定信号与槽类型的枚举类
常量值说明
Qt::AutoConnection0如果其他线程中发⽣信号，则会插⼊队列，像QueuedConnection ⼀样，否则如DirectConnection ⼀样，直接连接到槽。发送信号时决定Connection类型。
Qt::DirectConnection1发⽣信号事件后，槽⽴即响应
Qt::QueuedConnection2返回收到的线程事件循环时，发⽣槽事件。槽在收到的线程中运⾏
Qt::BlockingQueuedConnection3与QueuedConnection⼀样，返回槽时，线程被阻塞。建⽴在事件发⽣处使⽤该类型
使⽤QtConcurrent类的并⾏编程
QtConcurrent类提供多线程功能，不使⽤互斥体、读写锁、等待条件和信号量等低级线程。使⽤QtConcurrent创建的程序会根据进程数⾃⾏调整使⽤的线程数。
QThread类
简述
QThread类提供了与系统⽆关的线程。
QThread代表在程序中⼀个单独的线程控制。线程在run()中开始执⾏，默认情况下，run()通过调⽤exec()启动事件循环并在线程⾥运⾏⼀个Qt的事件循环。
详细描述
QThread类可以不受平台影响⽽实现线程。QThread提供在程序中可以控制和管理线程的多种成员函数和信号/槽。通过QThread类的成员函数start()启动线程。
QThread通过信号函数started()和finished()通知开始和结束，并查看线程状态；可以使⽤isFinished()和isRunning()来查询线程的状态；使⽤函数exit()和quit()可以结束线程。
如果使⽤多线程，有时需要等到所有线程终⽌。此时，使⽤函数wait()即可。线程中，使⽤成员函数sleep()、msleep()和usleep()可以暂停秒、毫秒及微秒单位的线程。
⼀般情况下，wait()和sleep()函数应该不需要，因为Qt是⼀个事件驱动型框架。考虑监听finished()信号来取代wait()，使⽤QTimer来取代sleep()。
静态函数currentThreadId()和currentThread()返回标识当前正在执⾏的线程。前者返回该线程平台特定的ID，后者返回⼀个线程指针。
要设置线程的名称，可以在启动线程之前调⽤setObjectName()。如果不调⽤setObjectName()，线程的名称将是线程对象的运⾏时类型（QThread⼦类的类名）。
线程管理
可以将常⽤的接⼝按照功能进⾏以下分类：
线程启动
void start(Priority priority = InheritPriority) [slot]
调⽤后会执⾏run()函数，但在run()函数执⾏前会发射信号started()，操作系统将根据优先级参数调度线程。如果线程已经在运⾏，那么这个函数什么也不做。优先级参数的效果取决于操作系统的调度策略。特别是那些不⽀持线程优先级的系统优先级将会被忽略（例如在Linux 中，更多细节请参考linux.die/man/2/sched_setscheduler）。
线程执⾏
int exec() [protected]
进⼊事件循环并等待直到调⽤exit()，返回值是通过调⽤exit()来获得，如果调⽤成功则范围0。
void run() [virtual protected]
线程的起点，在调⽤start()之后，新创建的线程就会调⽤这个函数，默认实现调⽤exec()，⼤多数需要重新实现这个函数，便于管理⾃⼰的线程。该⽅法返回时，该线程的执⾏将结束。
线程退出
void quit() [slot]
告诉线程事件循环退出，返回0表⽰成功，相当于调⽤了QThread::exit(0)。
void exit(int returnCode = 0)
告诉线程事件循环退出。 调⽤这个函数后，线程离开事件循环后返回，QEventLoop::exec()返回returnCode，按照惯例，0表⽰成功；任何⾮0值表⽰失败。
void terminate() [slot]
终⽌线程，线程可能会⽴即被终⽌也可能不会，这取决于操作系统的调度策略，使⽤terminate()之后再使⽤QThread::wait()，以确保万⽆⼀失。当线程被终⽌后，所有等待中的线程将会被唤醒。
警告：此函数⽐较危险，不⿎励使⽤。线程可以在代码执⾏的任何点被终⽌。线程可能在更新数据时被终⽌，从⽽没有机会来清理⾃⼰，解锁等等。。。总之，只有在绝对必要时使⽤此函数。
void requestInterruption()
请求线程的中断。该请求是咨询意见并且取决于线程上运⾏的代码，来决定是否及如何执⾏这样的请求。此函数不停⽌线程上运⾏的任何事件循环，并且在任何情况下都不会终⽌它。
线程等待
void msleep(unsigned long msecs) [static]    //强制当前线程睡眠msecs毫秒
void sleep(unsigned long secs) [static]    //强制当前线程睡眠secs秒
void usleep(unsigned long usecs) [static]    //强制当前线程睡眠usecs微秒
bool wait(unsigned long time = ULONG_MAX)    //线程将会被阻塞，等待time毫秒。和sleep不同的是，如果线程退出，wait会返回。
线程优先级
void setPriority(Priority priority)
设置正在运⾏线程的优先级。如果线程没有运⾏，此函数不执⾏任何操作并⽴即返回。使⽤的start()来启动⼀个线程具有特定的优先级。优先级参数可以是QThread::Priority枚举除InheritPriortyd的任何值。
Qt多线程优先级
常量值优先级
QThread::IdlePriority0没有其它线程运⾏时才调度
QThread::LowestPriority1⽐LowPriority调度频率低
QThread::LowPriority2⽐NormalPriority调度频率低
QThread::NormalPriority3操作系统的默认优先级
QThread::HighPriority4⽐NormalPriority调度频繁
QThread::HighestPriority5⽐HighPriority调度频繁
QThread::TimeCriticalPriority6尽可能频繁的调度
QThread::InheritPriority7使⽤和创建线程同样的优先级. 这是默认值
QThread类使⽤⽅式
QThread的使⽤⽅法有如下两种：
QObject::moveToThread()
继承QThread类
QObject::moveToThread
⽅法描述：
1. 定义⼀个继承于QObject的worker类，在worker类中定义⼀个槽slot函数doWork()，这个函数中定义线程需要做的⼯作；
2. 在要使⽤线程的controller类中，新建⼀个QThread的对象和woker类对象，使⽤moveToThread()⽅法将worker对象的事件循环全
部交由QThread对象处理；

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