c++ - 是什么导致同步块(synchronized block)函数 `sleep` 在 GUI 和非 GUI 程序中的不同结果

Question

我使用同步块(synchronized block)QThread::sleep()函数进行计时，计时显示一个接一个的数字。

预期的运行进程是同步阻塞当前线程 2 秒，然后运行以下代码来更改显示的数字，并同步阻塞另外 2 秒，依此类推...，这种想法在非 GUI 程序中运行良好。

但在 GUI 模式下，标签只显示 9，这是最后要显示的数字。

是什么导致了 GUI 和非 GUI 程序中同步阻塞函数 sleep 的不同结果？

#include <windows.h>
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>
Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

//slot of start timing button
void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{
    for(int i=0;i<10;i++){
        QThread.sleep(2);
        ui->label->setText(QString::number(i));
    }
}

Answer 1

GUI 需要不断验证鼠标、键盘等事件，并在满足某些条件时执行操作，这称为事件循环。在sleep()的情况下是一个阻塞任务，不允许eventloop运行，生成GUI卡住(如果你想验证它，尝试改变窗口的大小) ，所以在 GUI 线程中你应该避免使用那种函数，你必须将它们变成异步或在另一个线程中执行的阻塞任务。

但是 sleep() 的任务可以在不阻塞 GUI 的情况下用 QTimer 代替:

*.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QTimer>
#include <QWidget>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();

private slots:
    void on_pushButton_2_clicked();
    void onTimeout();
private:
    Ui::Widget *ui;
    int counter;
    QTimer timer;
};

#endif // WIDGET_H

*.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

#include <QLabel>

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    counter = 0;
    connect(&timer, &QTimer::timeout, this, &Widget::onTimeout);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{
    timer.start(2000);
}

void Widget::onTimeout()
{
    ui->label->setText(QString::number(counter));
    counter++;
    if(counter > 10){
        counter = 0;
        timer.stop();
    }
}

另一种选择是将QEventLoop与QTimer一起使用:

void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{
    for(int i=0;i<10;i++){
        QEventLoop loop;
        QTimer::singleShot(2000, &loop, &QEventLoop::quit);
        loop.exec();
        ui->label->setText(QString::number(i));
    }
}

更新:

是什么导致同步阻塞函数sleep在GUI程序和非GUI程序中的结果不同？

如果您使用 Qt 创建非 GUI 应用程序，您也会遇到问题，尽管效果可能不太明显。

在我所说的 GUI 的情况下，有一个处理事件的事件循环，其中包括重新绘制的事件循环，我的意思是当您在 QLabel 中设置新文本时，这不会被绘制自动但 Qt 决定正确的时刻。这就是为什么当您使用 QThread::sleep() 时您没有时间更新绘画。

显然，在非 GUI 应用程序中，事件循环不会验证许多事件，因为它绘制的事件看不到效果，事实上，在仅打印数字的脚本中，它不会验证任何事件。

为了注意到这个问题，让我们使用下面的例子:

#include <QCoreApplication>
#include <QThread>
#include <QTimer>

#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QTimer timer;
    QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, [](){
       qDebug()<< "hello world";
    });

    timer.start(1000);

    qDebug()<< "start blocking";
    QThread::sleep(10);
    qDebug()<< "end blocking";

    return a.exec();
}

我们将看到在 sleep() 结束之前不会打印任何内容，也就是说，阻止允许 QTimer 完成其工作的事件循环。

回复您的评论:

• 但还是让我不解的是为什么执行完sleep函数后，停止阻塞当前线程后，下面的代码不能正常运行

• ui->label->setText(QString::number(i)); 这个语句，就在 sleep 函数之后

  <

绘画等异步任务的优先级低于同步任务，也就是说Qt会先执行for循环，然后才做异步任务，所以在存放QLabel的for变量中> 文本被更新，也就是说 0, 1 , ..., 9，然后任务被移交给 eventloop 以便它只绘制最后一个值，即 9。

注意:

您可以使用 QXXXApplication::processEvents() 强制 evenloop 在同步执行中更新，但这通常被认为是一种不好的做法，我只是展示它以便您了解它但避免使用它:

for(int i=0;i<10;i++){
    QThread.sleep(2);
    ui->label->setText(QString::number(i));
    QApplication::processEvents();
}