我的 MainWindow 类中有一个复杂的函数，它定期运行查询并更改小部件的属性和数据。由于在主线程上可能需要很长时间，因此 GUI 可能会出现冻结。
所以我在另一个线程上创建了一个 GUIUpdater 类来执行周期性操作。我基于这里的解决方案，它显示了如何从另一个线程更新 QLabel：
Qt - updating main window with second thread
但该解决方案需要定义连接。具有多个小部件的复杂功能，很难为小部件的每个属性和数据定义连接。
有没有更简单的方法？例如：我能否创建全新的小部件，在 GUIUpdater 线程中与主线程上的 API 调用相同，并使用信号将整个小部件发送到 UI，以便在 UI 中替换？
【问题讨论】：
标签： multithreading qt qwidget qthread
您的非 GUI“请求”对小部件一无所知。
GUI 和“请求”应尽可能独立。您不能在非 GUI 线程中创建小部件，但您可以创建自己的类，该类可以通过来自另一个线程的调用来更新自身内部的 GUI 小部件。此类类的小部件应从 GUI 线程设置一次，但随后您可以通过“直接”调用将值应用于小部件。这个想法是有一个基类，它将为您执行排队的方法调用。我还介绍了一个基于 QObject 的接口类：
IUiControlSet.h
#include <QObject>
#include <QVariant>
class QWidget;
// Basic interface for an elements set which should be updated
// and requested from some non-GUI thread
class IUiControlSet: public QObject
{
Q_OBJECT
public:
virtual void setParentWidget(QWidget* par) = 0;
virtual void setValues(QVariant var) = 0;
virtual QVariant values() = 0;
signals:
void sControlChanged(QVariant var);
};
然后是执行排队和常见操作的基类： BaseUiControlSet.h
#include "IUiControlSet.h"
#include <QList>
class QDoubleSpinBox;
class QPushButton;
// Abstract class to implement the core queued-based functionality
class BaseUiControlSet : public IUiControlSet
{
Q_OBJECT
public slots:
void setParentWidget(QWidget* par) override;
void setValues(QVariant var) override;
QVariant values() override;
protected slots:
virtual void create_child_elements() = 0;
virtual void set_values_impl(QVariant var) = 0;
virtual QVariant values_impl() const = 0;
void on_control_applied();
protected:
// common elements creation
QDoubleSpinBox* create_spinbox() const;
QPushButton* create_applied_button() const;
protected:
QWidget* m_parentWidget = nullptr;
};
BaseUiControlSet.cpp
#include "BaseUiControlSet.h"
#include <QDoubleSpinBox>
#include <QPushButton>
#include <QThread>
void BaseUiControlSet::setParentWidget(QWidget* par)
{
m_parentWidget = par;
create_child_elements();
}
// The main idea
void BaseUiControlSet::setValues(QVariant var)
{
QMetaObject::invokeMethod(this, "set_values_impl",
Qt::QueuedConnection, Q_ARG(QVariant, var));
}
// The main idea
QVariant BaseUiControlSet::values()
{
QVariant ret;
QThread* invokeThread = QThread::currentThread();
QThread* widgetThread = m_parentWidget->thread();
// Check the threads affinities to avid deadlock while using Qt::BlockingQueuedConnection for the same thread
if (invokeThread == widgetThread)
{
ret = values_impl();
}
else
{
QMetaObject::invokeMethod(this, "values_impl",
Qt::BlockingQueuedConnection,
Q_RETURN_ARG(QVariant, ret));
}
return ret;
}
void BaseUiControlSet::on_control_applied()
{
QWidget* wgt = qobject_cast<QWidget*>(sender());
QVariant val = values();
emit sControlChanged(val);
}
// just simplify code for elements creation
// not necessary
QDoubleSpinBox* BaseUiControlSet::create_spinbox() const
{
auto berSpinBox = new QDoubleSpinBox(m_parentWidget);
bool connectOk = connect(berSpinBox, &QDoubleSpinBox::editingFinished,
this, &BaseUiControlSet::on_control_applied);
Q_ASSERT(connectOk);
return berSpinBox;
}
// just simplify code for elements creation
// not necessary
QPushButton* BaseUiControlSet::create_applied_button() const
{
auto button = new QPushButton(m_parentWidget);
bool connectOk = connect(button, &QPushButton::clicked,
this, &BaseUiControlSet::on_control_applied);
Q_ASSERT(connectOk);
return button;
}
您的控制示例：
MyControl.h
#include "BaseUiControlSet.h"
// User control example
class MyControl : public BaseUiControlSet
{
Q_OBJECT
public:
struct Data
{
double a = 0;
double b = 0;
};
protected slots:
void create_child_elements() override;
void set_values_impl(QVariant var) override;
QVariant values_impl() const override;
private:
QDoubleSpinBox* dspin_A = nullptr;
QDoubleSpinBox* dspin_B = nullptr;
QPushButton* applyButton = nullptr;
};
Q_DECLARE_METATYPE(MyControl::Data);
MyControl.cpp
#include "MyControl.h"
#include <QWidget>
#include <QDoubleSpinBox>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
void MyControl::create_child_elements()
{
dspin_A = create_spinbox();
dspin_B = create_spinbox();
applyButton = create_applied_button();
applyButton->setText("Apply values");
auto layout = new QVBoxLayout;
layout->addWidget(dspin_A);
layout->addWidget(dspin_B);
layout->addWidget(applyButton);
m_parentWidget->setLayout(layout);
}
void MyControl::set_values_impl(QVariant var)
{
Data myData = var.value<MyControl::Data>();
dspin_A->setValue(myData.a);
dspin_B->setValue(myData.b);
}
QVariant MyControl::values_impl() const
{
Data myData;
myData.a = dspin_A->value();
myData.b = dspin_B->value();
return QVariant::fromValue(myData);
}
使用示例：
MainWin.h
#include <QtWidgets/QWidget>
#include "ui_QueuedControls.h"
#include <QVariant>
class MainWin : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
MainWin(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
private slots:
void on_my_control_applied(QVariant var);
private:
Ui::QueuedControlsClass ui;
};
MainWin.cpp
#include "MainWin.h"
#include "MyControl.h"
#include <QtConcurrent>
#include <QThread>
#include <QDebug>
MainWin::MainWin(QWidget *parent)
: QWidget(parent)
{
ui.setupUi(this);
auto control = new MyControl;
control->setParentWidget(this);
connect(control, &IUiControlSet::sControlChanged,
this, &MainWin::on_my_control_applied);
// Test: set the GUI spinboxes' values from another thread
QtConcurrent::run(
[=]()
{
double it = 0;
while (true)
{
it++;
MyControl::Data myData;
myData.a = it / 2.;
myData.b = it * 2.;
control->setValues(QVariant::fromValue(myData)); // direct call
QThread::msleep(1000);
}
});
}
// will be called when the "Apply values" button pressed,
// or when spinboxes editingFinished event triggered
void MainWin::on_my_control_applied(QVariant var)
{
MyControl::Data myData = var.value<MyControl::Data>();
qDebug() << "value a =" << myData.a;
qDebug() << "value b =" << myData.b;
}
几秒钟后：
【讨论】：
我能否创建全新的小部件，调用与 GUIUpdater 线程中的主线程相同的 API 调用，并使用信号将整个小部件发送到 UI，以便在 UI 中替换？
您不能在非 GUI 线程上制作“小部件”。但是 Qt 术语中的“小部件”通常由两个组件组成，一个“视图”和一个“模型”。 （如果您还没有，请阅读Qt's model/view separation，也许可以通过Model/View tutorial 工作）
这意味着可以将接口部分链接到保存数据的单独部分，而不是使用方便的“小部件”来管理界面和数据。事实上，数据源可以是完全虚拟的……只是响应请求它的函数（您必须为该行为编写自定义代码——不过这可能是值得的）。
因此，虽然您不能以编程方式在非 GUI 线程上构建小部件，但您可以构建类似 QStandardItemModel 的东西。然后，您的 UI 可以使用 QTreeView，而不是使用像 QTreeWidget 这样的小部件。然后，您无需在线程之间传输小部件，而是传输模型，并将其连接到视图...丢弃旧模型。
请注意，但是...您必须将模型转移到 GUI 线程才能将其与小部件一起使用。数据模型和视图必须具有相同的thread affinity--我不久前遇到过这个问题（这是邮件列表讨论中的缓存，但丢失了）：
http://blog.hostilefork.com/qt-model-view-different-threads/
编写自己的使用互斥锁和信号量的数据模型是另一种方法。但是 C++ 中的多线程编程通常很难做到正确。因此，如果您正在做的事情真的很棘手，那么就不会有任何超级简单的答案。请记住，无论您做什么，模型和视图最终都必须位于同一线程上才能协同工作。
【讨论】：