Управление потоками в Qt

Я писал небольшой пост о том, как осуществляется удалённый сброс по питанию, но он как-то слишком долго пишется. Так что пока я поделюсь некоторыми соображениями на тему многопоточности в приложениях с UI. Предположим, что мы разрабатываем простое клиент-серверное приложение, от которого требуется вызывать некую callback-функцию каждый раз, когда приходят новые данные. Отсюда следует необходимость постоянного прослушивания порта, что невозможно реализовать в основном потоке, если есть и другие задания. Тут и пригождается многопоточность: мы создаём слушающий поток, в то время как главный ожидает команд от пользователя.

Существует два способа создания параллельных приложений на C++: на основе потоков и на основе задач, std::thread и std::async соответственно. Лично я предпочитаю std::thread по той простой причине, что std::async требует модификатора std::launch::async для полноценной отвязки потока. Хотя тут дело скорее в том, что я просто не оценил по достоинству все возможности std::async в действии.

Предположим, у нас есть некий класс:

class Foo {

private:

       std::thread RxThread;

       //…

       void InfiniteRead(std::function<void(uint8_t*, size_t &)> callback) {

             for (;;) {

                    //Read Some Data

                    if(read) {

                           callback(data, size_of_data);

                    }

             }

       }

       //…

public:

       void Init() {

             RxThread = std::thread(&Foo::InfiniteRead, this, callback);

       }

}

Вуаля, мы породили поток, который в вечном цикле слушает порт и вызывает некую функцию при наличии данных. Проблемы начинаются, когда становится необходимо обновить UI в соответствии с полученными данными. Считается плохим тоном изменять что-либо в интерфейсе из других потоков по той простой причине, что из потока неизвестно, происходит ли обновление интерфейса в данный момент, что приводит к очень противным и трудно отлавливаемым ошибкам.

В Qt следует использовать event-ы для обновления графического интерфейса из другого (как бы) потока. Сначала, следует создать класс, который будет эти самые события обрабатывать.

class MyEvent : public QEvent{

public:

    struct event_msg{

        //some custom struct with data

    };

  MyEvent(const event_msg& message) : QEvent(QEvent::User) {_message = message;}

 ~MyEvent() {}

  event_msg message() const {return _message;}

private:

  event_msg _message;

};

Далее объявляется простой метод в заголовочном файле класса графического интерфейса:

bool event(QEvent* event);

Этому методу соответствует следующая имплементация:

bool UI_Class::event(QEvent* event){

    if (event->type() == QEvent::User){

        MyEvent* postedEvent = static_cast<MyEvent*>(event);

        //some code

    }

    return QWidget::event(event);

}

В перегруженном методе обработки событий мы проверяем тип события и, если он совпадает с тем, что создали мы, производятся некоторые команда. Иначе событие отправляется дальше по пищевой цепочке. Ну и напоследок вкратце о том, как посылать эти события:

void blabla(){

    //...

    MyEvent::event_msg event;

    //fill event_msg with data

    MyEvent* e = new MyEvent(event);

    QCoreApplication::postEvent(parent, e);

    }

Готово, вот так просто. Ещё очень хорошей идеей является уведомление потока через std::condition_variable о том, что были получены некоторые данные.