【為什麼要用多執行緒？】

傳統的圖形使用者介面應用程式都只有一個執行執行緒，並且一次只執行一個操作。如果使用者從使用者介面中呼叫一個比較耗時的操作，當該操作正在執行時，使用者介面通常會凍結而不再響應。這個問題可以用事件處理和多執行緒來解決。

【Linux有執行緒的概念嗎？】

傳統的UNIX系統也支援執行緒的概念，但一個程序裡只允許有一個執行緒，這樣多執行緒就是多程序。Linux下的Posix執行緒（pthreads）是一種輕量級的程序的移植性實現，執行緒的排程由核心完成，每個執行緒都有自己的編號。如果使用執行緒，總體消耗的系統資源較少，執行緒間通訊也比較容易，在工程中推薦使用執行緒。

【使用多執行緒有什麼好處？】

1. 提高應用程式的響應速度。這對於開發圖形介面程式尤其重要，當一個操作耗時很長時（比如大批量I/O或大量矩陣變換等CPU密集操作），整個系統都會等待這個操作，程式就不能響應鍵盤、滑鼠、選單等操作，而使用多執行緒技術可將耗時長的操作置於一個新的執行緒，從而避免上述問題。
2. 使多CPU系統更加有效。當執行緒數不大於CPU數目時，作業系統可以排程不同的執行緒運行於不同的CPU上。
3. 改善程式結構。一個既長又複雜的程序可以考慮分為多個執行緒，成為獨立或半獨立的執行部分，這樣有利於程式的理解和維護。

【Qt中建立執行緒的方法】

只需要子類化QThread並重新實現它的run()函式就可以了。run()是個純虛擬函式，是執行緒執行的入口，在run()裡出現的程式碼將會在另外執行緒中被執行。run()函式是通過start()函式來實現呼叫的。 

【例項】

下面一個例子給出了在應用程式中除了主執行緒外，還提供了執行緒A和B。如果單擊視窗中的按鈕“Start A”，Qt的控制檯就會連續輸出字母“A”，此時按鈕“Start A”被重新整理為“Stop A”。再單擊按鈕“Start B”，控制檯會交替輸出字母“A”和“B”。如果再單擊按鈕“Stop A”，則控制檯只輸出字母“B”。如下圖所示：

程式結構

thread.h程式碼

 1 #ifndef THREAD_H
 2 #define THREAD_H
 3 
 4 #include <QThread>
 5 #include <iostream>
 6
 
 
 7 class Thread : public QThread
 8 {
 9     Q_OBJECT
10 public:
11     Thread();
12     void setMessage(QString message);
13     void stop();
14 
15 protected:
16     void run(); 
17     void printMessage();
18 
19 private:
20     QString messageStr;
21     volatile bool stopped;
22 };
23 
24 #endif // THREAD_H

注：

• stopped被宣告為易失性變數（volatile variable，斷電或中斷時資料丟失而不可再恢復的變數型別），這是因為不同的執行緒都需要訪問它，並且我們也希望確保它能在任何需要的時候都保持最新讀取的數值。如果省略關鍵字volatile，則編譯器就會對這個變數的訪問進行優化，可能導致不正確的結果。

thread.cpp程式碼

 1 #include "thread.h"
 2 #include <QDebug>
 3 
 4 Thread::Thread()
 5 {
 6     stopped = false;
 7 }
 8 
 9 void Thread::run()
10 {
11     while(!stopped)
12     {
13         printMessage();
14     }
15     stopped = false;
16 }
17 
18 void Thread::stop()
19 {
20     stopped = true;
21 }
22 
23 void Thread::setMessage(QString message)
24 {
25     messageStr = message;
26 }
27 
28 void Thread::printMessage()
29 {
30     qDebug()<<messageStr;
31     sleep(1);
32 }

注：

• QTread提供了一個terminate()函式，該函式可以再一個執行緒還在執行的時候就終止它的執行，但不推薦用terminate()，因為terminate()不會立刻終止這個執行緒，該執行緒何時終止取決於作業系統的排程策略，也就是說，它可以隨時停止執行緒執行而不給這個執行緒自我清空的機會。更安全的方法是用stopped變數和stop()函式，如例子所示。
• 呼叫setMessage()讓第一個執行緒每隔1秒列印字母“A”，而讓第二個執行緒每隔1秒列印字母“B”。
• 執行緒會因為呼叫printf()而持有一個控制I/O的鎖，多個執行緒同時呼叫printf()在某些情況下回造成控制檯輸出阻塞，而用qDebug()作為控制檯輸出一般不會出現上述問題。

threaddialog.h程式碼

 1 #ifndef THREADDIALOG_H
 2 #define THREADDIALOG_H
 3 
 4 #include <QPushButton>
 5 #include <QDialog>
 6 #include <QCloseEvent>
 7 #include "thread.h"
 8 
 9 class ThreadDialog : public QDialog
10 {
11     Q_OBJECT
12 
13 public:
14     ThreadDialog(QWidget *parent=0);
15 
16 protected:
17     void closeEvent(QCloseEvent *event);
18 
19 private slots:
20     void startOrStopThreadA();
21     void startOrStopThreadB();
22     void close();
23 
24 private:
25     Thread threadA;
26     Thread threadB;
27     QPushButton *threadAButton;
28     QPushButton *threadBButton;
29     QPushButton *quitButton;
30 };
31 
32 #endif // THREADDIALOG_H

threaddialog.cpp程式碼

 1 #include "threaddialog.h"
 2 
 3 ThreadDialog::ThreadDialog(QWidget *parent) : QDialog(parent)
 4 {
 5     threadA.setMessage("A");
 6     threadB.setMessage("B");
 7 
 8     threadAButton = new QPushButton(tr("Start A"), this);
 9     threadAButton->setGeometry(10, 30, 80, 30);
10     threadBButton = new QPushButton(tr("Start B"),this);
11     threadBButton->setGeometry(110, 30, 80, 30);
12     quitButton = new QPushButton(tr("Quit"), this);
13     quitButton->setGeometry(210, 30, 80, 30);
14     quitButton->setDefault(true);
15 
16     connect(threadAButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(startOrStopThreadA()));
17     connect(threadBButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(startOrStopThreadB()));
18     connect(quitButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));
19 }
20 
21 void ThreadDialog::startOrStopThreadA()
22 {
23     if(threadA.isRunning())
24     {
25         threadAButton->setText(tr("Stop A"));
26         threadA.stop();
27         threadAButton->setText(tr("Start A"));
28     }
29     else
30     {
31         threadAButton->setText(tr("Start A"));
32         threadA.start();
33         threadAButton->setText(tr("Stop A"));
34     }
35 }
36 
37 void ThreadDialog::startOrStopThreadB()
38 {
39     if(threadB.isRunning())
40     {
41         threadBButton->setText(tr("Stop B"));
42         threadB.stop();
43         threadBButton->setText(tr("Strat B"));
44     }
45     else
46     {
47         threadBButton->setText(tr("Start B"));
48         threadB.start();
49         threadBButton->setText(tr("Stop B"));
50     }
51 }
52 
53 void ThreadDialog::closeEvent(QCloseEvent *event)
54 {
55     threadA.stop();
56     threadB.stop();
57     threadA.wait();
58     threadB.wait();
59     event->accept();
60 }
61 
62 void ThreadDialog::close()
63 {
64     exit(0);
65 }

注：

• startOrStopA的邏輯是：當單擊A的按鈕時，如果系統判斷到有執行緒A在執行中，就把A的按鈕重新整理為“Stop A”，表示可以進行stop A的動作，並停止執行緒A的執行，再將A的按鈕重新整理為“Start A”。否則，如果執行緒A沒有執行，就把按鈕重新整理為表示可以執行的“Start A”，啟動執行緒A，然後將A按鈕重新整理為“Stop A”。
• 當不用Qt設計器時，new一個button出來，需要指定一個父類，比如this，否則執行程式，窗口裡沒有按鈕。
• new了多個按鈕或控制元件，需要用setGeometry來確定它們的大小和位置，否則前面的被後面的覆蓋，最終看到的是最後一個按鈕。setGeometry的前2個引數是相對於視窗的座標位置，後兩個引數是按鈕的長寬。
• 單擊Quit或關閉視窗，就停止所有正在執行的執行緒，並且在呼叫函式QCloseEvent::accept()之前等待它們完全結束，這樣就可以確保應用程式是以一種原始清空的狀態退出的。
• 如果沒有62~65行的重新定義close函式，使程序完全退出。否則點選Quit按鈕或叉號退出視窗後，程序依然駐留在系統裡。

main.cpp程式碼

 1 #include "threaddialog.h"
 2 #include <QApplication>
 3 
 4 int main(int argc, char *argv[])
 5 {
 6     QApplication app(argc, argv);
 7     ThreadDialog *threaddialog = new ThreadDialog;
 8     threaddialog->exec();
 9     return app.exec();
10 }

注：

• 在GUI程式中，主執行緒也被稱為GUI執行緒，因為它是唯一一個允許執行GUI相關操作的執行緒。必須在建立一個QThread之前建立QApplication物件。