正如我所料，Qt GUI 不适用于 std::thread

Question

我项目的核心独立于 GUI 框架，这就是我更喜欢 std::thread 的原因。但是当线程正在使用时，Qt 给了我一个错误。

下级停止了，因为它收到了来自操作系统的信号。

信号名称：SIGSEGV
信号含义：分段错误

//MainWindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <thread>
#include <mutex>
#include <QMainWindow>

namespace Ui { class MainWindow; }

struct Observer
{
    virtual void notify() = 0;
};

class Core
{
public:
    std::thread *run()
        {
            std::thread thread(&Core::runP, this);
            thread.detach();
            return &thread;
        }

    void setObserver(Observer *observer) { _observer = observer; }
    int ii() const { return _ii; }
    void nextIi() { _ii++; }

    void lock()    { _mutex.lock(); }
    bool tryLock() { return _mutex.try_lock(); }
    void unlock()  { _mutex.unlock(); }

private:
    void runP()
        {
            for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
                if (i % 10 == 0) {
                    lock();
                    nextIi();
                    unlock();
                    notify();
                }
            }
        }

    void notify() { _observer->notify(); }  //!!!
    Observer *_observer;
    int _ii;
    std::mutex _mutex;
};

struct MwObserver : public Observer
{
    explicit MwObserver(struct MainWindow *mainWindow) { _mainWindow = mainWindow; }
    virtual void notify();

    MainWindow *_mainWindow;
};

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow() { delete _ui; }
    void upd();

public slots:
    void run() { _core.run(); }

private:
    Ui::MainWindow *_ui;
    MwObserver _observer;
    Core _core;
};

inline void MwObserver::notify() { _mainWindow->upd(); }

#endif

-

//MainWindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    _ui(new Ui::MainWindow),
    _observer(this)
{
    _ui->setupUi(this);
    connect(_ui->pushButtonRun, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(run()));
}

void MainWindow::upd()
{
    _core.lock();
    setWindowTitle(QString::number(_core.ii()));
    _core.unlock();
}

Answer 1

这里有多个问题，第一个也是最明显的问题已经被 perencia 注意到了。您正在返回一个指向堆栈变量的指针。在 c++ 术语中，这是不可接受的。

其次。崩溃来自不使用std::thread，而是来自竞争条件。 Qt 事件循环不了解您的互斥锁，因此您的 setWindowTitle 调用正在引入竞争，从而导致崩溃。 您需要使用QMetaObject::invokeMethod 将函数发布到 Qts 事件循环。

示例： 改变

inline void MwObserver::notify() { _mainWindow->upd(); } 

到

inline void MwObserver::notify() {
    if(!QMetaObject::invokeMethod(_mainWindow, "upd", Qt::QueuedConnection))
        std::cerr << " Failed to invoke method" << std::endl;
} 

可能适用其他包括

Answer 2

这会从不同于 GUI 线程的线程更新 GUI！这是不允许的。 为什么不使用 QThread 和信号/槽机制来更新您的窗口标题。 Qt 框架自动进行线程切换。

class Core : public QObject 
{
  Q_OBJECT
public:
  explicit Core(QObject * parent = 0) : QObject(parent) {}

signals:
  void notify();

public slots:
  void nextIi() { _ii++; }
  void runP()
  {
    for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
      if (i % 10 == 0) {
        nextIi();
        notify();
      }
    }
  }

private:
  Q_DISABLE_COPY(Core);
  int _ii;
};

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT 
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

public slots:
    void run() {_th.start();}
    void upd(int ii) {setWindowTitle(QString::number(ii));}

private:
    Ui::MainWindow *_ui;
    Core _core;
    QThread _th;
};

//MainWindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    _ui(new Ui::MainWindow),
    _observer(this)
{
  _ui->setupUi(this);

  connect(_ui->pushButtonRun, SIGNAL(clicked(bool)), this, SLOT(run()));
  connect(&_core, SIGNAL(notify(int)), this, SLOT(upd(int)));
  _core.moveToThread(&_th);
}

MainWindow::~MainWindow()
{ 
  delete _ui; 
  _th.quit();
  _th.wait(1000);
}

Answer 3

您正在堆栈上创建线程并返回指向该线程的指针。在run() 之后，该指针不再有效。

Answer 4

除了返回指向堆栈变量的指针和从 QT 未知的线程对象更新 GUI 之外。我没有从您的代码中看到，您在其中设置了 _observer 类的 Core 成员。没有setObserver 调用_core MainWindow 类的成员。

所以MainWindow 类的构造函数调用_core 成员的构造函数，但之后_core._observer 包含垃圾。我认为这是您的 Segmentaion Fault 调用 Core 类的 notify 方法的原因。

Answer 5

所有问题的答案都已经给出，让我总结一下。

程序崩溃与线程无关，问题在于MainWindow的_core成员中的_observer没有设置。必须添加对 setObserver 的调用。

explicit MainWindow( QWidget *parent = nullptr ) :
    QMainWindow( parent ),
    _observer( this )
{
    _core.setObserver( &_observer );
}

这将导致下一个问题，即观察者实际上从另一个线程调用udp 消息，从而导致在不同线程上下文中更新 UI。要解决这个问题，最简单的方法是使用 Qt 的Qt::QueuedConnection。要启用此功能，我们必须将 upt() 设为一个插槽。

public slots:

void run();
void upd();

然后我们可以在

中使用QMetaObject::invokeMethod 调用它

inline void MwObserver::notify()
{
    QMetaObject::invokeMethod( _mainWindow, "upd", Qt::QueuedConnection );
}

或通过从QObject 派生MwObserver 来使用信号/插槽连接，给它一个信号，然后将该信号连接到upd 插槽并在notify 中提升信号。

struct MwObserver 
    : public QObject
    , public Observer
{
    Q_OBJECT;

    signals:
    void sigUpd();

public:
    explicit MwObserver( MainWindow *mainWindow );

    virtual void notify()

    MainWindow *_mainWindow;
};

void MwObserver::notify()
{
    sigUpd();
}

MwObserver::MwObserver( MainWindow *mainWindow )
{
    _mainWindow = mainWindow;
    connect( this, SIGNAL(sigUpd()), _mainWindow, SLOT(upd()) )
}

Answer 6

免责声明：我有一段时间没有使用 Qt，但在 Linux/UNIX 上使用 X/XMotif，GUI 必须在“主线程”中运行，而不是在衍生线程中运行。也许这适用于您的情况。只是一个想法，让您的 GUI 代码在主线程中运行。

Answer 7

最好的方法是用 QObejct 实例包装纯 C++ 代码，并在此对象从纯 C++ 代码收到一些通知时触发信号。

在你的情况下：

class MwObserver : public QObject, public Observer
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MwObserver(QObject *parent)
      : QObject(parent)
    {}

signals:
    void SomeEvent();

protected:
    // Observer
    void notify() {
       emit SomeEvent();
    }
};

现在 MainWindow 应该将一些插槽连接到以这种方式提供的信号，并且一切都应该开箱即用（Qt 将在幕后进行线程跳转）。

在your code form comment 中，崩溃是由临时对象的无效使用引起的。无论返回何种对象，这都是INVALID C++代码：

std::thread *run()
{
    std::thread thread(&Core::runP, this);
    thread.detach();
    return &thread;
 }

你不能返回一个指向函数方法的本地对象的指针，因为当你返回一个函数时这个对象立即变得无效。这是基本的 C++ 知识。