c++ - QThread:使用 GUI 反馈阻塞进行并行执行？

Question

场景

比方说，我有一个名为 parallelRun 的过程。它需要一个 worker 列表，每个 worker 都有一个 getWorkAmount():int、一个 run() 方法、一个 finished() 信号和一个 cancel() 插槽:

void parallelRun( std::vector< Worker* > workers );

它的实现应该:

1。打开一个QPogressDialog:

unsigned int totalWorkAmount = 0;
for( auto it = workers.begin(); it != workers.end(); ++it )
{
    totalWorkAmount += ( **it ).getWorkAmount();
}

LoadUI ui( 0, totalWorkAmount, this );

与

class LoadUI : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:

    LoadUI( int min, int max, QWidget* modalParent )
        : totalProgres( 0 )
        , progressDlg( "Working", "Abort", min, max, modalParent )
    {
        connect( &progressDlg, SIGNAL( canceled() ), this, SLOT( cancel() ) );

        progressDlg.setWindowModality( Qt::WindowModal );
        progressDlg.show();
    }

    bool wasCanceled() const
    {
        return progressDlg.wasCanceled();
    }

public slots:

    void progress( int amount )
    {
        totalProgres += amount;

        progressDlg.setValue( totalProgres );
        progressDlg.update();

        QApplication::processEvents();
    }

signals:

    void canceled();

private slots:

    void cancel()
    {
        emit canceled();
    }

private:

    int totalProgres;
    QProgressDialog progressDlg;
}

2。为每个worker创建一个线程

std::vector< std::unique_ptr< QThread > > threads;
for( auto it = workers.begin(); it != workers.end(); ++it )
{
    std::unique_ptr< QThread > thread( new QThread() );

    Worker* const worker = *it;
    worker->moveToThread( thread.get() );

    QObject::connect( worker, SIGNAL( finished() ), thread.get(), SLOT( quit() ) );
    QObject::connect( &ui, SIGNAL( canceled() ), worker, SLOT( cancel() ) );
    QObject::connect( *it, SIGNAL( progressed( int ) ), &ui, SLOT( progress( int ) ) );

    thread->start( priority );

    threads.push_back( std::move( thread ) );
}

3。同时运行它们

for( auto it = workers.begin(); it != workers.end(); ++it )
{
    QMetaObject::invokeMethod( *it, "run", Qt::QueuedConnection );
}

load() 在用户单击 UI 按钮时运行。

问题

如果我想让 parallelRun 阻塞直到所有 worker 完成，而不卡住 QProgressDialog，我应该如何扩展这段代码？

审议

使用屏障

我尝试在 parallelRun 例程的末尾添加以下代码:

QApplication::processEvents();
for( auto it = threads.begin(); it != threads.end(); ++it )
{
    ( **it ).wait();
}

这几行额外代码的影响是，LoadUI::progress 从未进入，因为 GUI 线程处于休眠状态 因此它的事件循环不被处理:在 Qt 中，信号通过将它们发布到线程的事件循环来传递到槽，与槽所属的对象相关联。这就是为什么永远不会传送 worker 的 progressed 信号。

我认为，适当的解决方案是在 progressed 信号出现时随时在 GUI 线程中运行 QApplication::processEvents() 一名 worker 发出的。另一方面，我想这不可能完成，因为 GUI 线程处于休眠状态。

另一种可能的解决方案

另一种可能性是使用类似主动等待的解决方案:

for( auto it = threads.begin(); it != threads.end(); ++it )
{
    while( ( **it ).isRunning() )
    {
        QApplication::processEvents();
    }
}
for( auto it = threads.begin(); it != threads.end(); ++it )
{
    ( **it ).wait();
}

这还需要在 thread->start( priority ); 之后添加以下代码行:

while( !thread->isRunning() );

我不认为这是一个很好的解决方案，但至少它有效。如何在没有主动等待的缺点的情况下做到这一点？

提前致谢!

Answer 1

您可以使用线程的 finished() 信号在主 GUI 循环中等待它们全部完成，而不是使用 QApplication::processEvents。进度对话框模式将确保只有该对话框窗口处于事件状态，直到它被明确关闭。

class WorkerManager : public QObject {
    Q_OBJECT
private:
    // to be able to access the threads and ui, they are defined as a members
    std::vector<std::unique_ptr<QThread> > threads;
    LoadUI *ui;

    int finishedThreadCount;
public:
    WorkerManager() 
        : finishedThreadCount(0)
    {
        // Open the QProgressDialog
        ...
        // Create and start the threads
        ...
        // Connect the finished() signal of each thread 
        // to the slot onThreadFinished
        for( auto it = threads.begin(); it != threads.end(); ++it )  {
            QObject::connect(
                it->get(), SIGNAL(finished()), 
                this, SLOT(onThreadFinished()) );
        }
    }

private slots:
    void onThreadFinished() {
         ++finishedThreadCount;

         if(finishedThreadCount == threads.size()) 
         {
              // clean up the threads if necessary
              // close the dialog
              // and eventually destroy the object this itself
         }
    }
};

或者您可以运行嵌套的 QEventLoop 以等待线程同步完成，同时仍保持 GUI 响应:

// Open the QProgressDialog
...
// Create and start the threads
...
// Create and run a local event loop,
// which will be interrupted each time a thread finishes
QEventLoop loop;
for( auto it = threads.begin(); it != threads.end(); ++it )  
{
    QObject::connect(
        it->get(), SIGNAL(finished()), 
        &loop, SLOT(quit()) );
}  
for(int i = 0, threadCount = threads.size(); i < threadCount; ++i) 
    loop.exec();

如果仅当工作完全完成时进度才达到最大值，您可以使用 progressDlg->exec() 而不是 QEventLoop 它将阻塞直到最大值到达或直到用户点击“取消”按钮。