如何在Qt主线程中正确执行GUI操作？

Question

我有一个简单的程序，由两个线程组成：

1. 由Qt QApplication::exec操作的主GUI线程
2. 由boost::asio::io_service操作的TCP网络线程

TCP事件（如连接或接收数据）会导致GUI中的更改。这些更改通常是在QLabel上使用setText和隐藏各种小部件。目前，我正在TCP客户端线程中执行这些操作，这似乎非常不安全。

如何正确地向Qt主线程发送事件？ 我正在寻找Qt版本的boost::asio::io_service::strand::post，它将事件发布到boost::asio::io_service事件循环中。

- Tomáš Zato

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请查看信号与槽。 - Mohamad Elghawi

@MohamadElghawi 我知道信号和槽的使用，但我应该如何具体实现呢？我不想在我的TCP客户端类中包含Q_OBJECT，因此无法将其连接到应用程序。 - Tomáš Zato

Answer 1

如果您不想将TCP类作为QObject，则另一个选择是使用QMetaObject::invokeMethod()函数。

要求是目标类必须是QObject，并且必须调用目标上定义的槽函数。

假设您的QObject定义如下：

class MyQObject : public QObject {
    Q_OBJECT
public: 
    MyObject() : QObject(nullptr) {}
public slots:
    void mySlotName(const QString& message) { ... }
};

然后你可以从你的TCP类中调用那个插槽。

#include <QMetaObject>

void TCPClass::onSomeEvent() {
    MyQObject *myQObject = m_object;
    myMessage = QString("TCP event received.");
    QMetaObject::invokeMethod(myQObject
                               , "mySlotName"
                               , Qt::AutoConnection // Can also use any other except DirectConnection
                               , Q_ARG(QString, myMessage)); // And some more args if needed
}

如果您在调用时使用Qt::DirectConnection，则槽将在TCP线程中执行，并且可能会导致崩溃。

编辑：由于invokeMethod函数是静态的，因此您可以从任何类中调用它，而该类不需要是QObject。

- CJCombrink

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+1. 我只想说，目标方法不一定必须是一个槽。只要它通过元类型系统提供即可，这也可以通过标记方法 Q_INVOKABLE 来实现。 - Mohamad Elghawi

@TomášZato 我已经在帖子中添加了更多的代码，以使它更清晰明了。 正如MohamadElghawi所指出的那样，如果该方法被标记为 Q_INVOKABLE，那么它就不需要像上面的示例代码一样成为一个槽。 - CJCombrink

@TheBadger 非常感谢你，这帮助了我很多。 - Tomáš Zato

你的回答可能需要更详细的说明。 - mike510a

@MikeNickaloff 或许是这样，但你有什么建议吗？我应该讨论一下 invokeMethod 的作用，还是链接到 Qt 页面足以描述该函数？或者我应该给出一个更好的示例来更新 QLabel？答案应该给出足够的信息，让人们在问题和限制条件下开始工作。 - CJCombrink

Answer 2

如果您的对象继承自QObject，则只需发出一个信号并将其连接（使用标志Qt :: QueuedConnection）到主线程中的一个槽。信号和槽是线程安全的，最好使用。

如果不是QObject，则可以创建一个带有GUI代码的lambda函数，并使用单次定时器QTimer将其排队到主线程中，并在回调中执行它。这是我正在使用的代码：

#include <functional>

void dispatchToMainThread(std::function<void()> callback)
{
    // any thread
    QTimer* timer = new QTimer();
    timer->moveToThread(qApp->thread());
    timer->setSingleShot(true);
    QObject::connect(timer, &QTimer::timeout, [=]()
    {
        // main thread
        callback();
        timer->deleteLater();
    });
    QMetaObject::invokeMethod(timer, "start", Qt::QueuedConnection, Q_ARG(int, 0));
}

...
// in a thread...

dispatchToMainThread( [&, pos, rot]{
    setPos(pos);
    setRotation(rot);
});

感谢https://riptutorial.com/qt/example/21783/using-qtimer-to-run-code-on-main-thread的原创作者。

请小心操作，因为如果您删除了对象，您的应用程序可能会崩溃。有两个选项：

• 在删除之前调用qApp->processEvents()以清空队列；
• 也可以使用dispatchToMainThread将删除排队；

- Adriel Jr

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喜欢这个解决方案！ - CybeX

这是一个非常好的解决方案，令人惊讶的是它不是Qt库的一部分。 - StainlessSteelRat

Answer 3

在@CJCombrink的优秀答案基础上进行扩展; 无需定义插槽，您也可以使用lambda:

QMetaObject::invokeMethod(
          myQObject, [=]() { /* ... whatever ... */ }, Qt::QueuedConnection);

- Dávid Tóth