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我试图让一个最小的 GUI 开始一个无尽的过程,该过程通过 CAN 总线通过自定义协议(protocol)进行通信。
根据我阅读的内容here ,我的代码结构如下:
我一方面有一个类使用 2 个简单的按钮“开始”和“停止”来处理我的 GUI,即 MainWindow。
另一方面,一个类使用上面链接中描述的状态机管理我的自定义协议(protocol),即 Worker。
在这些中间,我有一个 Controller 将整体连接在一起。这个 Controller 在这里是因为处理了一些其他任务,但这不是这篇文章的目的。
我已将我的按钮信号 (released()) 连接到来自 Controller 的信号。所以 GUI 不知道到底是什么开始了。
那些 Controller 的信号连接到 Worker 的插槽。这些插槽用于启动和停止该过程。
Worker 实例存在于它自己的 QThread 中。可能涉及其他任务,所以我发现最好在自己的线程中处理每个任务。
首先,worker 的进程是通过信号/槽来处理的,这些信号/槽使状态机在有关转换的状态之间演化。由于信号/槽机制,线程的事件循环可以处理来自其队列的事件,如果我是正确的话。
我的启动信号已正确发送给工作人员,从而启动了流程和状态机。这台机器是循环的,直到用户请求停止信号。但是,当用户单击“停止”按钮时,不会调用关联的插槽。与此同时,机器继续无休止地运行并且没有看到停止请求(我已经放了一些调试消息以查看真正执行了什么)。
这里是代码片段。主窗口.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include "controller.h"
class QPushButton;
class QWidget;
class QVBoxLayout;
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
explicit MainWindow(Controller& controller, QWidget *parent = 0);
~MainWindow();
private:
Controller& controller;
QPushButton* startButton;
QPushButton* stopButton;
QWidget* centralWidget;
QVBoxLayout* layout;
};
#endif // MAINWINDOW_H
主窗口.cpp
#include "mainwindow.h"
#include <QWidget>
#include <QVBoxLayout>
#include <QPushButton>
MainWindow::MainWindow(Controller &controller, QWidget *parent) :
QMainWindow(parent), controller(controller)
{
centralWidget = new QWidget(this);
setCentralWidget(centralWidget);
layout = new QVBoxLayout();
startButton = new QPushButton("START", this);
stopButton = new QPushButton("STOP", this);
layout->addWidget(startButton);
layout->addWidget(stopButton);
centralWidget->setLayout(layout);
connect(startButton, SIGNAL(released()), &controller, SIGNAL(startSignal()));
connect(stopButton, SIGNAL(released()), &controller, SIGNAL(stopSignal()));
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete stopButton;
delete startButton;
delete layout;
delete centralWidget;
}
Controller .h
#ifndef CONTROLLER_H
#define CONTROLLER_H
#include <QObject>
#include <QThread>
class MainWindow;
class Worker;
class Controller : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Controller();
virtual ~Controller();
signals:
void startSignal() const;
void stopSignal() const;
private:
MainWindow* mainWindow;
QThread workerThread;
Worker* worker;
};
#endif // CONTROLLER_H
Controller.cpp(继承公共(public)QObject)
#include "controller.h"
#include "mainwindow.h"
#include "worker.h"
Controller::Controller()
{
mainWindow = new MainWindow(*this);
mainWindow->show();
worker = new Worker();
worker->moveToThread(&workerThread);
connect(this, SIGNAL(startSignal()), worker, SLOT(startProcess()));
connect(this, SIGNAL(stopSignal()), worker, SLOT(stopProcess()));
workerThread.start();
}
Controller::~Controller()
{
workerThread.quit();
workerThread.wait();
delete worker;
delete mainWindow;
}
Worker 使用枚举的 State
和 Transition
处理状态机。 worker .h
#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H
#include <QObject>
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
enum State { IDLE, STATE_1, STATE_2 };
enum Transition { OK, ERROR };
enum Mode { MODE_1, MODE_2 };
explicit Worker();
void read();
public slots:
void startProcess();
void stopProcess();
void processEvent(const Transition& transition);
signals:
void sendSignal(const Transition& transition) const;
private:
State currentState;
Mode selectedMode;
bool stopRequested;
};
#endif // WORKER_H
Worker.cpp(继承公共(public)QObject)
#include "worker.h"
#include <QDebug>
#include <QThread>
Worker::Worker() : QObject()
{
stopRequested = false;
currentState = IDLE;
connect(this, SIGNAL(sendSignal(Transition)), this, SLOT(processEvent(Transition)));
}
void Worker::read()
{
qDebug() << "Reading...";
QThread::msleep(500);
emit sendSignal(OK);
}
void Worker::startProcess()
{
qDebug() << "Start requested";
selectedMode = MODE_1;
stopRequested = false;
emit sendSignal(OK);
}
void Worker::stopProcess()
{
qDebug() << "Stop requested";
stopRequested = true;
}
void Worker::processEvent(const Worker::Transition &transition)
{
qDebug() << "Process event";
switch(currentState) {
case IDLE:
switch(selectedMode) {
case MODE_1:
currentState = STATE_1;
read();
break;
case MODE_2:
currentState = STATE_2;
break;
}
break;
case STATE_1:
if (!stopRequested) {
if (transition == OK) {
read();
} else {
currentState = IDLE;
// No emission. The state machine stops on error
}
}
break;
case STATE_2:
// Not implemented yet
break;
}
}
.pro文件
QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
TARGET = sample_project
TEMPLATE = app
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS
SOURCES += main.cpp\
mainwindow.cpp \
controller.cpp \
worker.cpp
HEADERS += mainwindow.h \
controller.h \
worker.h
免责声明 代码未正确退出。最好在您的 IDE 中启动它,这样您就可以轻松地杀死它。
这些代码片段是使用 Qt5.8.0 MinGW 32 位构建的。要重现该问题,只需点击“开始”,调试消息就会出现在控制台中。然后点击“停止”,消息不断出现,并没有按应有的方式停止。
我找到了一种解决方法,即从 Controller
中直接调用 stopProcess()
而不是使用信号。这样做会正确设置 stopRequested
并停止进程。
不过,我想知道为什么事件队列从不处理来自 Controller
的信号?即使使用信号/槽处理状态机,也允许事件队列在事件到达时对其进行处理。
(我尝试在 Controller
中放置一个中间插槽,将信号发送到 Worker
以查看 GUI 是否正确发送了信号,并且确实执行了此插槽. 但 stopProcess()
插槽仍未调用。)
有什么想法吗?
最佳答案
正如 Oktalist 所指出的,问题在于您永远不会在工作线程中返回到 Qt 的事件循环。默认情况下,Qt 使用 Qt::AutoConnection
,如果接收器位于同一个线程中,则它是一个 Qt::DirectConnection
。因此,Qt 以无限的方式递归调用 processEvent
。
解决方案 1:从两个线程写入/读取 stopRequested
。
正如您所建议的,直接从 Controller
调用 stopProcess
可能会解决您的问题,但不是线程安全的。您可以将 stopRequested
定义为 volatile
,但这只会 work on windows并将probably work in other situations .
更好的方法是 define it as std::atomic
如果 C++11 是您的选择。
解决方案 2:避免递归函数调用
您可以指定为 QObject::connect
的第五个参数你想要哪种类型的连接。选择 Qt::QueuedConnection
将中断您的递归操作。这样,Qt 将能够处理您的 stopRequested
信号。
这种方法的优点是所有线程安全问题都由 Qt 透明地处理,但这会使您的状态机稍微慢一些。
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