QT 使用C++线程池运行Lambda自定义函数

Posted 2022-11-18 cpp_learners

最近在接触公司的一个QT桌面项目，其中里面有一个模块是使用线程池去运行自定义函数的，自己潜心研究那个线程池代码一天，发现研究不透，看不懂，里面几乎都是使用C++11的新特性进行编写。

这里将其封装，进行调用使用，非常好用，遂记录下来！

线程池代码是国外大佬写的！网上也有好多博主进行了转载！

这篇博客也算是代码积累吧，只是将这种用法记录下载，后期如果遇到其他项目，可以直接在博客里拷贝代码到项目中去使用，甚是方便！

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我所封装的效果是：
在一个函数里面，有一些特定需要处理的操作，得让他在线程中去运行，遂在处理过程中，显示一个窗体在提示，正在处理中，如下：

一、下面是国外大佬的线程池代码：

threadpool.h
就一个头文件搞定，方便！

#ifndef THREAD_POOL_H
#define THREAD_POOL_H

#include <vector>
#include <queue>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <future>
#include <functional>
#include <stdexcept>

class ThreadPool 
public:
    ThreadPool(size_t);
    template<class F, class... Args>
    auto enqueue(F&& f, Args&&... args)
        -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>;
    ~ThreadPool();
private:
    // need to keep track of threads so we can join them
    std::vector< std::thread > workers;
    // the task queue
    std::queue< std::function<void()> > tasks;

    // synchronization
    std::mutex queue_mutex;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;
;

// the constructor just launches some amount of workers
inline ThreadPool::ThreadPool(size_t threads)
    :   stop(false)

    for(size_t i = 0;i<threads;++i)
        workers.emplace_back(
            [this]
            
                for(;;)
                
                    std::function<void()> task;

                    
                        std::unique_lock<std::mutex> lock(this->queue_mutex);
                        this->condition.wait(lock,
                            [this] return this->stop || !this->tasks.empty(); );
                        if(this->stop && this->tasks.empty())
                            return;
                        task = std::move(this->tasks.front());
                        this->tasks.pop();
                    

                    task();
                
            
        );


// add new work item to the pool
template<class F, class... Args>
auto ThreadPool::enqueue(F&& f, Args&&... args)
    -> std::future<typename std::result_of<F(Args...)>::type>

    using return_type = typename std::result_of<F(Args...)>::type;

    auto task = std::make_shared< std::packaged_task<return_type()> >(
            std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
        );

    std::future<return_type> res = task->get_future();
    
        std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);

        // don't allow enqueueing after stopping the pool
        if(stop)
            throw std::runtime_error("enqueue on stopped ThreadPool");

        tasks.emplace([task]() (*task)(); );
    
    condition.notify_one();
    return res;


// the destructor joins all threads
inline ThreadPool::~ThreadPool()

    
        std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);
        stop = true;
    
    condition.notify_all();
    for(std::thread &worker: workers)
        worker.join();


#endif  // THREAD_POOL_H

这里面运用了很多C++11的新特性，
代码我是看不懂，有兴趣的可以自己研究一下！

二、下面是我封装的类

1. .h

   #ifndef LOADFUNCOPERATE_H
   #define LOADFUNCOPERATE_H
   
   #include <QDialog>
   #include <unistd.h>
   
   #include "threadpool.h"
   
   
   namespace Ui 
   class LoadFuncOperate;
   
   
   class LoadFuncOperate : public QDialog
   
       Q_OBJECT
   
   public:
       explicit LoadFuncOperate(QDialog *parent = nullptr);
       ~LoadFuncOperate();
   
       // 设置需要运行的函数
       void setOperateFunc(std::function<void()> userThreadOperateFunc);
       // 设置显示标题
       void setTitleHint(const std::string str);
   
   private:
       Ui::LoadFuncOperate *ui;
   
       std::function<void()> m_pThreadFunction;        // 存储用户设置的函数
       std::shared_ptr<ThreadPool> m_pThreadPools;     // 智能指针定义线程池
   ;
   
   #endif // LOADFUNCOPERATE_H
   

2. .cpp

   #include "LoadFuncOperate.h"
   #include "ui_LoadFuncOperate.h"
   #include <QMovie>
   
   LoadFuncOperate::LoadFuncOperate(QDialog *parent) :
       QDialog(parent),
       ui(new Ui::LoadFuncOperate)
   
       ui->setupUi(this);
   
       setWindowFlags(Qt::Tool | Qt::FramelessWindowHint | Qt::WindowStaysOnTopHint);
       // 设置窗体关闭时自动释放内存
       this->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
   
   
       // 初始化智能指针线程池
       m_pThreadPools = std::make_shared<ThreadPool>(2);
   
       // 设置动图
       QMovie *movie = new QMovie(this);
       movie->setFileName(":/msgbox/pro.gif");     // 设置显示的gif图(先将gif添加到资源文件)
       QSize pSize(301, 20);           // Label大小
       ui->label_2->setMovie(movie);   // Label设置动图
       movie->setScaledSize(pSize);    // QMovie设在大小与Label一致
       movie->start();                 // 启动
   
   
   
   LoadFuncOperate::~LoadFuncOperate()
   
       delete ui;
   
   
   void LoadFuncOperate::setOperateFunc(std::function<void ()> userThreadOperateFunc)
   
       m_pThreadFunction = userThreadOperateFunc;
   
       auto Fun = [=]()
       
           if (m_pThreadFunction)
           
               sleep(1);
               m_pThreadFunction();    // 执行函数
               done(1);                // exec()运行窗体后返回1
               this->close();
           
       ;
   
       // 运行调用
       m_pThreadPools->enqueue(Fun);
   
   
   void LoadFuncOperate::setTitleHint(const std::string str)
   
       ui->label->setText(QString::fromStdString(str));
   
   

3. ui文件
   ui文件就两个Label，自己去定义就好了，或者根据自己的项目需要去整
   

三、最后在主类中进行封装调用即可

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

	// 封装
    int ShowLoadingDlg(std::function<void ()> pUserThreadFunction, const std::string &strTips);
    // 测试
    void testLoadFuncOperate();

void MainWindow::testLoadFuncOperate()


    int a = 1;
    int b = 2;
    int c;

    auto userThreadFunction = [&]()
    
        printf("在线程中执行函数...\\n");
        for (int i = 0; i < 5; i++) 
            a+=2;
            b--;
            printf("在线程中执行函数...  %d\\n", i);
        
        c = a + b;

        // 此处省略一万行代码
        sleep(3);
        /* 这里可以有一个判断，如果某个条件变量被修改了，就return退出 */
        /*
			if (true == this->indexFlag) 
				return;
			
		*/

		// 此处还省略一万行代码，此时如果上面退出了，这一万行代码就没法执行了
		// 正常使用法，应该是auto userThreadFunction 一进来就应该是一个for循环在不断运行，当遇到true == this->indexFlag，
		// 就break掉，也就不会再继续for循环了！

        printf("线程中执行函数结束\\n");
    ;



    ShowLoadingDlg(userThreadFunction, "使用线程池执行函数中...");

    printf("c = %d\\n", c);



int MainWindow::ShowLoadingDlg(std::function<void ()> pUserThreadFunction, const std::string &strTips)

    LoadFuncOperate *operateFunc = new LoadFuncOperate;
    operateFunc->setOperateFunc(pUserThreadFunction);
    operateFunc->setTitleHint(strTips);
    operateFunc->setModal(true);
    int nRes = operateFunc->exec();
    return nRes;

在构造函数中调用函数testLoadFuncOperate();即可！

四、最后

没啥的了，代码运用就是这样了。

另外，如果想要窗体可以鼠标点击移动，重写以下方法即可：

protected:
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override;
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override;
    
private:
	bool m_mousePress;      /* 鼠标按下 */
	QPoint m_widgetPos;


/* 方法实现 */
void LoadFuncOperate::mouseMoveEvent(QMouseEvent* event)

    if (m_mousePress) 
        move(event->pos() - m_widgetPos + this->pos());
    


void LoadFuncOperate::mousePressEvent(QMouseEvent* event)

    if (event->button() == Qt::MouseButton::LeftButton) 
        m_widgetPos = event->pos();
        m_mousePress = true;
    


void LoadFuncOperate::mouseReleaseEvent(QMouseEvent* event)

    m_mousePress = false;

另外，窗体中我去掉了右上角的关闭按钮，如果想要关闭掉，那就定义一个按钮放在右上角，实现槽函数，进行关闭即可。
如果想要关闭后，也停止函数的运行，那么可以定义QWidget变量，保存父类指针，再关闭前获取父类指针后做一些操作后再进行关闭即可，例如：

1. 也就是private加一个QWidget变量
private:
	QWidget *m_parent;

2. 构造函数将传过来的夫指针初始化他
LoadFuncOperate::LoadFuncOperate(QDialog *parent) :
	QDialog(parent),
	ui(new Ui::LoadFuncOperate)

	    ui->setupUi(this);

		this->m_parent= parent;



3. 关闭按钮的槽函数
void LoadFuncOperate::on_pBtn_Close_clicked()

    if(m_parent)	// m_parent是父类指针，QWidget对象
    
        父类对象* p = static_cast<父类对象*>(m_parent);
        if(p)
        
            1. 这里可以调用父类的一些公开方法，进行以下处理
            2. 例如改变一些条件变量的值，在上传或者下载文件中进行判断这个条件变量，如果值发生改变了，就停止操作，退出即可！
            3. 假设父类有一个public方法：void setStopThread(bool flag)  this->indexFlag = flag 
            4. 那么这里就可以直接使用p去调用了，p->setStopThread(true);
            5. 设置完后，父类的this->indexFlag变量被赋值true，然后在具体位置对其进行判断做处理就行
            6. 例如可以参考上面代码：void MainWindow::testLoadFuncOperate() 里的注释
        
    

    this->done(0);	// 返回 0
    this->close();	// 关闭窗口

第四点是专门记录给自己看的，也是项目的一些用法！