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Qt中實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能的四種方式小結(jié)

 更新時間：2025年08月06日 16:11:43   作者：zbycode  
在以往的項(xiàng)目開發(fā)中,在很多地方用到了多線程,本文將記錄下在Qt開發(fā)中用到的多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法,以導(dǎo)出指定范圍的數(shù)字到txt文件為例,展示多線程不同的實(shí)現(xiàn)方式

前言

在以往的項(xiàng)目開發(fā)中，在很多地方用到了多線程。針對不同的業(yè)務(wù)邏輯，需要使用不同的多線程實(shí)現(xiàn)方法，來達(dá)到優(yōu)化項(xiàng)目的目的。本文記錄下在Qt開發(fā)中用到的多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，以導(dǎo)出指定范圍的數(shù)字到txt文件為例，展示多線程不同的實(shí)現(xiàn)方式。

示例已上傳到gittee，地址：https://gitee.com/zbylalalala1/qt_-thread-demo.git

導(dǎo)出文件的示例工具類

首先提供一個工具類，用于將指定范圍的數(shù)字寫入txt文件。

#ifndef UTILITIES_H
#define UTILITIES_H

#include <QString>
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDateTime>
#include <QDir>
#include <QDebug>
class Utilities
{
public:
    static bool writeNumbersToFile(int start, int end, const QString& prefix = "numbers")
    {
        if (start > end) {
            qDebug() << "起始數(shù)字不能大于結(jié)束數(shù)字";
            return false;
        }
        
        // 獲取當(dāng)前時間并格式化為文件名
        QDateTime currentTime = QDateTime::currentDateTime();
        QString timeString = currentTime.toString("yyyy-MM-dd_hh-mm-ss");
        QString fileName = QString("%1_%2_to_%3_%4.txt")
                          .arg(prefix)
                          .arg(start)
                          .arg(end)
                          .arg(timeString);
        
        // 創(chuàng)建文件對象
        QFile file(fileName);
        
        // 以寫入模式打開文件
        if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
            qDebug() << "無法創(chuàng)建文件:" << fileName;
            return false;
        }
        
        // 創(chuàng)建文本流
        QTextStream out(&file);
        
        // 寫入指定范圍的數(shù)字
        int count = 0;
        for (int i = start; i <= end; ++i) {
            out << i;
            count++;
            
            // 每10個數(shù)字換行
            if (count % 10 == 0 || i == end) {
                out << "\n";
            } else {
                out << " "; // 數(shù)字之間用空格分隔
            }
        }
        
        // 關(guān)閉文件
        file.close();
        
        qDebug() << "成功寫入文件:" << fileName;
        qDebug() << "文件路徑:" << QDir::currentPath() + "/" + fileName;
        qDebug() << "寫入數(shù)字范圍:" << start << "到" << end << "，共" << (end - start + 1) << "個數(shù)字";
        
        return true;
    }
    
    // 獲取當(dāng)前工作目錄
    static QString getCurrentPath()
    {
        return QDir::currentPath();
    }
    
    // 檢查文件是否存在
    static bool fileExists(const QString& fileName)
    {
        QFile file(fileName);
        return file.exists();
    }
};

#endif // UTILITIES_H

QThread

使用QThread類來創(chuàng)建線程，是Qt中最簡單的一種多線程實(shí)現(xiàn)方式，不過一般不建議使用，因?yàn)樗墓δ鼙容^有限。

使用QThread的方式為：繼承QThread并重寫run()函數(shù)。

ExportThread.h 

#ifndef EXPORTTHREAD_H
#define EXPORTTHREAD_H

#include <QThread>
#include <QDebug>
#include "Utilities.h"

class ExportThread : public QThread
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ExportThread(QObject *parent = nullptr);
    
    // 設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)
    void setExportParams(int start = 1, int end = 10000, const QString& prefix = "numbers");
    
protected:
    void run() override;
    
signals:
    void exportStarted();
    void exportFinished(bool success, const QString& message);
    void progressUpdate(int current, int total);
    
private:
    int m_start;
    int m_end;
    QString m_prefix;
};

#endif // EXPORTTHREAD_H

ExportThread.cpp

#include "ExportThread.h"
#include <QDateTime>
#include <QDir>

ExportThread::ExportThread(QObject *parent)
    : QThread(parent)
    , m_start(1)
    , m_end(10000)
    , m_prefix("numbers")
{
}

void ExportThread::setExportParams(int start, int end, const QString& prefix)
{
    m_start = start;
    m_end = end;
    m_prefix = prefix;
}

void ExportThread::run()
{
    qDebug() << "導(dǎo)出線程開始運(yùn)行...";
    emit exportStarted();
    
    try {
        bool success = Utilities::writeNumbersToFile(m_start, m_end, m_prefix);
        if (success) {
            emit exportFinished(true, QString("文件導(dǎo)出成功！范圍：%1-%2").arg(m_start).arg(m_end));
        } else {
            emit exportFinished(false, "文件導(dǎo)出失?。?);
        }
        qDebug() << "導(dǎo)出線程完成";
        
    } catch (const std::exception& e) {
        qDebug() << "導(dǎo)出過程中發(fā)生異常:" << e.what();
        emit exportFinished(false, QString("導(dǎo)出過程中發(fā)生異常: %1").arg(e.what()));
    }
}

使用方式：

ExportThread *exportThread = new ExportThread(this);
exportThread->setExportParams(1, 10000, "numbers");
exportThread->start();

QObject的moveToThread方法實(shí)現(xiàn)多線程

QObject的moveToThread方法可以將一個QObject對象移動到指定的線程中，實(shí)現(xiàn)多線程。

使用方式：

QObject *obj = new QObject();
QThread *thread = new QThread();
obj->moveToThread(thread);
thread->start();

示例：

FileExportWorker.h 

#ifndef FILEEXPORTWORKER_H
#define FILEEXPORTWORKER_H

#include <QObject>
#include "Utilities.h"

class FileExportWorker : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit FileExportWorker(QObject *parent = nullptr);
    void exportNumbers(int start, int end, const QString& prefix);

signals:
    void progressUpdated(int current, int total);
    void statusUpdated(const QString& status);

public slots:
};

#endif // FILEEXPORTWORKER_H

FileExportWorker.cpp

#include "FileExportWorker.h"
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDateTime>
#include <QDir>
#include <QDebug>
#include <QThread>
#include <QCoreApplication>

FileExportWorker::FileExportWorker(QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , m_start(1)
    , m_end(10000)
    , m_prefix("numbers")
    , m_shouldStop(false)
{
}

void FileExportWorker::setExportParams(int start, int end, const QString& prefix)
{
    m_start = start;
    m_end = end;
    m_prefix = prefix;
}

void FileExportWorker::doExport()
{
    qDebug() << "Worker線程ID:" << QThread::currentThreadId();
    qDebug() << "開始導(dǎo)出任務(wù)...";
    
    m_shouldStop = false;
    emit exportStarted();
    emit statusUpdated("正在準(zhǔn)備導(dǎo)出...");
    
    try {
        bool success = false;
        
        emit statusUpdated("使用自定義參數(shù)導(dǎo)出...");
        success = exportNumbersWithProgress();
        
        if (m_shouldStop) {
            emit exportFinished(false, "導(dǎo)出已被用戶取消");
        } else if (success) {
            emit exportFinished(true, QString("文件導(dǎo)出成功！范圍：%1-%2").arg(m_start).arg(m_end));
        } else {
            emit exportFinished(false, "文件導(dǎo)出失??！");
        }
        
    } catch (const std::exception& e) {
        qDebug() << "導(dǎo)出過程中發(fā)生異常:" << e.what();
        emit exportFinished(false, QString("導(dǎo)出過程中發(fā)生異常: %1").arg(e.what()));
    }
    
    qDebug() << "導(dǎo)出任務(wù)完成";
}

void FileExportWorker::stopExport()
{
    m_shouldStop = true;
    emit statusUpdated("正在停止導(dǎo)出...");
}

bool FileExportWorker::exportNumbersWithProgress()
{
    // 獲取當(dāng)前時間并格式化為文件名
    QDateTime currentTime = QDateTime::currentDateTime();
    QString timeString = currentTime.toString("yyyy-MM-dd_hh-mm-ss");
    QString fileName = QString("%1_%2_to_%3_%4.txt")
                      .arg(m_prefix)
                      .arg(m_start)
                      .arg(m_end)
                      .arg(timeString);
    
    // 創(chuàng)建文件對象
    QFile file(fileName);
    
    // 以寫入模式打開文件
    if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
        qDebug() << "無法創(chuàng)建文件:" << fileName;
        return false;
    }
    
    // 創(chuàng)建文本流
    QTextStream out(&file);
    
    int total = m_end - m_start + 1;
    int count = 0;
    
    // 寫入指定范圍的數(shù)字
    for (int i = m_start; i <= m_end; ++i) {
        if (m_shouldStop) {
            file.close();
            QFile::remove(fileName); // 刪除未完成的文件
            return false;
        }
        
        out << i;
        count++;
        
        // 每10個數(shù)字換行
        if (count % 10 == 0 || i == m_end) {
            out << "\n";
        } else {
            out << " "; // 數(shù)字之間用空格分隔
        }
        
        // 每處理100個數(shù)字發(fā)送一次進(jìn)度更新
        if (count % 100 == 0 || i == m_end) {
            emit progressUpdated(count, total);
            emit statusUpdated(QString("已處理 %1/%2 個數(shù)字").arg(count).arg(total));
            // 讓出CPU時間，允許其他操作
            QCoreApplication::processEvents();
        }
    }
    
    // 關(guān)閉文件
    file.close();
    
    qDebug() << "成功寫入文件:" << fileName;
    qDebug() << "文件路徑:" << QDir::currentPath() + "/" + fileName;
    qDebug() << "寫入數(shù)字范圍:" << m_start << "到" << m_end << "，共" << total << "個數(shù)字";
    
    return true;
}

QConcurrent實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)

QConcurrent是Qt提供的一個并發(fā)編程框架，用于簡化多線程編程。它提供了一些方便的函數(shù)和類，用于在多個線程中執(zhí)行任務(wù)。本示例通過QConcurrent實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出任務(wù)，實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

使用方式：

QFuture<bool> future = QConcurrent::run(this, &FileExportWorker::exportNumbersWithProgress);

示例：

FileExportWorker.h 

#ifndef CONCURRENTEXPORTER_H
#define CONCURRENTEXPORTER_H

#include <QObject>
#include <QString>
#include <QFuture>
#include <QFutureWatcher>
#include <QtConcurrent>
#include "Utilities.h"

class ConcurrentExporter : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ConcurrentExporter(QObject *parent = nullptr);
    
    // 開始導(dǎo)出任務(wù)
    void startExport(int start = 1, int end = 10000, const QString& prefix = "concurrent");
    
    // 取消導(dǎo)出任務(wù)
    void cancelExport();
    
    // 檢查是否正在運(yùn)行
    bool isRunning() const;

signals:
    void exportStarted();
    void exportFinished(bool success, const QString& message);

private slots:
    void onExportFinished();

private:
    QFutureWatcher<bool> *m_watcher;
    QFuture<bool> m_future;
    int m_start;
    int m_end;
    QString m_prefix;
};

#endif // CONCURRENTEXPORTER_H

FileExportWorker.cpp

#include "ConcurrentExporter.h"
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDateTime>
#include <QDir>
#include <QDebug>
#include <QThread>
#include <QCoreApplication>
#include <QtConcurrent/QtConcurrentRun>

ConcurrentExporter::ConcurrentExporter(QObject *parent)
    : QObject(parent)
    , m_watcher(new QFutureWatcher<bool>(this))
    , m_start(1)
    , m_end(10000)
    , m_prefix("concurrent")
{
    // 連接QFutureWatcher的信號
    connect(m_watcher, &QFutureWatcher<bool>::finished, this, &ConcurrentExporter::onExportFinished);
}

void ConcurrentExporter::startExport(int start, int end, const QString& prefix)
{
    if (isRunning()) {
        qDebug() << "導(dǎo)出任務(wù)已在運(yùn)行中";
        return;
    }
    
    m_start = start;
    m_end = end;
    m_prefix = prefix;
    
    qDebug() << "使用Qt Concurrent開始導(dǎo)出任務(wù)...";
    qDebug() << "當(dāng)前線程ID:" << QThread::currentThreadId();
    
    emit exportStarted();
    
    m_future = QtConcurrent::run([=]() {
        qDebug() << "工作線程ID:" << QThread::currentThreadId();
        return Utilities::writeNumbersToFile(start, end, prefix);
    });
    // 設(shè)置QFutureWatcher監(jiān)視QFuture
    m_watcher->setFuture(m_future);
}

void ConcurrentExporter::cancelExport()
{
    if (isRunning()) {
        m_future.cancel();
    }
}

bool ConcurrentExporter::isRunning() const
{
    return m_future.isRunning();
}

void ConcurrentExporter::onExportFinished()
{
    bool success = false;
    QString message;
    
    if (m_future.isCanceled()) {
        message = "導(dǎo)出任務(wù)已被取消";
    } else {
        try {
            success = m_future.result();
            if (success) {
                message = QString("文件導(dǎo)出成功！范圍：%1-%2").arg(m_start).arg(m_end);
            } else {
                message = "文件導(dǎo)出失??！";
            }
        } catch (const std::exception& e) {
            message = QString("導(dǎo)出過程中發(fā)生異常: %1").arg(e.what());
        }
    }
    
    emit exportFinished(success, message);
    qDebug() << "Qt Concurrent導(dǎo)出任務(wù)完成:" << message;
}

QRunnable結(jié)合QThreadPool方法實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)

QRunnable是Qt提供的一個接口，用于在多線程中執(zhí)行任務(wù)。QThreadPool是一個線程池，用于管理多個線程。本示例通過QRunnable接口實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出任務(wù)，通過QThreadPool線程池管理線程，實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

使用方式：

QThreadPool *pool = QThreadPool::globalInstance();
RunnableExportTask *task = new RunnableExportTask(1, 10000, "numbers");
pool->start(task);

示例：

RunnableExportTask.h

#ifndef RUNNABLEEXPORTTASK_H
#define RUNNABLEEXPORTTASK_H

#include <QRunnable>
#include <QObject>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include "Utilities.h"

// 由于QRunnable不繼承QObject，我們需要一個信號發(fā)射器
class ExportTaskNotifier : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ExportTaskNotifier(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}
    
    void emitStarted() { emit exportStarted(); }
    void emitFinished(bool success, const QString& message) { emit exportFinished(success, message); }
    void emitProgress(const QString& status) { emit progressUpdated(status); }

signals:
    void exportStarted();
    void exportFinished(bool success, const QString& message);
    void progressUpdated(const QString& status);
};

class RunnableExportTask : public QRunnable
{
public:
    explicit RunnableExportTask(int start = 1, int end = 10000, const QString& prefix = "runnable");
    
    // 設(shè)置通知器，用于發(fā)送信號
    void setNotifier(ExportTaskNotifier *notifier);
    
    // 設(shè)置導(dǎo)出參數(shù)
    void setExportParams(int start, int end, const QString& prefix);
    
    // QRunnable接口實(shí)現(xiàn)
    void run() override;
    
private:
    int m_start;
    int m_end;
    QString m_prefix;
    ExportTaskNotifier *m_notifier;
};

#endif // RUNNABLEEXPORTTASK_H

RunnableExportTask.cpp

#include "RunnableExportTask.h"
#include <QThread>
#include <QDebug>

RunnableExportTask::RunnableExportTask(int start, int end, const QString& prefix)
    : m_start(start)
    , m_end(end)
    , m_prefix(prefix)
    , m_notifier(nullptr)
{
    // 設(shè)置任務(wù)完成后自動刪除
    setAutoDelete(true);
}

void RunnableExportTask::setNotifier(ExportTaskNotifier *notifier)
{
    m_notifier = notifier;
}

void RunnableExportTask::setExportParams(int start, int end, const QString& prefix)
{
    m_start = start;
    m_end = end;
    m_prefix = prefix;
}

void RunnableExportTask::run()
{
    qDebug() << "QRunnable任務(wù)開始運(yùn)行...";
    qDebug() << "當(dāng)前線程ID:" << QThread::currentThreadId();
    
    if (m_notifier) {
        m_notifier->emitStarted();
        m_notifier->emitProgress("QRunnable任務(wù)：正在準(zhǔn)備導(dǎo)出...");
    }
    
    try {
        if (m_notifier) {
            m_notifier->emitProgress("QRunnable任務(wù)：開始寫入文件...");
        }
        
        bool success = Utilities::writeNumbersToFile(m_start, m_end, m_prefix);
        
        if (success) {
            QString message = QString("文件導(dǎo)出成功！范圍：%1-%2").arg(m_start).arg(m_end);
            if (m_notifier) {
                m_notifier->emitProgress("QRunnable任務(wù)：導(dǎo)出完成");
                m_notifier->emitFinished(true, message);
            }
            qDebug() << "QRunnable任務(wù)完成:" << message;
        } else {
            QString message = "文件導(dǎo)出失?。?;
            if (m_notifier) {
                m_notifier->emitFinished(false, message);
            }
            qDebug() << "QRunnable任務(wù)失敗:" << message;
        }
        
    } catch (const std::exception& e) {
        QString message = QString("導(dǎo)出過程中發(fā)生異常: %1").arg(e.what());
        qDebug() << "QRunnable任務(wù)異常:" << message;
        if (m_notifier) {
            m_notifier->emitFinished(false, message);
        }
    }
    
    qDebug() << "QRunnable任務(wù)結(jié)束";
}

到此這篇關(guān)于Qt中實(shí)現(xiàn)多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能的四種方式小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Qt多線程導(dǎo)出數(shù)據(jù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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