一、为什么需要多线程？

生活场景：把程序想象成餐厅

• 单线程：只有一个服务员，既要点菜又要上菜 → 顾客等得抓狂
• 多线程：服务员（主线程）负责接待，厨师（子线程）后台做菜 → 顾客体验流畅

卡界面示例：

// 错误示范：在主线程执行耗时操作 
void 处理文件() {
    // 模拟耗时操作（5秒）
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); 
}

点击按钮时调用处理文件(); // 界面会冻结5秒

二、多线程基础概念

1. 线程创建（雇佣厨师）

C++标准库方法（std::thread）

#include <thread>

void 后台任务() {
    std::cout << "子线程开始工作..." << std::endl;
    // 耗时操作...
}

int main() {
    std::thread 厨师(后台任务); // 雇佣厨师
    厨师.join();  // 等待厨师完成
    return 0;
}

Qt框架方法（QThread）

class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void 执行任务() {
        // 耗时操作...
        emit 任务完成();
    }
signals:
    void 任务完成();
};

// 使用
QThread *子线程 = new QThread;
Worker *工人 = new Worker;
工人->moveToThread(子线程);
connect(子线程, &QThread::started, 工人, &Worker::执行任务);
子线程->start();

三、不卡界面的核心方案

1. 主线程与子线程分工

2. 跨线程通信（对讲机系统）

Qt信号槽跨线程通信：

class Controller : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void 更新进度(int 百分比) {
        progressBar->setValue(百分比); // 安全更新UI
    }
};

// 子线程发送信号
emit 更新进度(50); 

// 连接信号槽（自动跨线程）
connect(工人, &Worker::更新进度, 控制器, &Controller::更新进度);

四、线程安全注意事项

1. 数据竞争（多人抢厨房）

int 全局计数器 = 0;

void 不安全增加() {
    for(int i=0; i<10000; ++i) 
        全局计数器++; // 多个线程同时操作会出错
}

// 正确做法：加锁
std::mutex 厨房锁;
void 安全增加() {
    std::lock_guard<std::mutex> 锁(厨房锁);
    for(int i=0; i<10000; ++i)
        全局计数器++;
}

2. 界面更新原则

• 黄金法则：只能在主线程更新UI控件

错误示例：

// 子线程中直接更新（会崩溃！）
void Worker::执行任务() {
    label->setText("完成"); // 危险操作
}

正确做法：

// 通过信号槽通知主线程
emit 更新UI请求("完成"); 

// 主线程槽函数
void Controller::处理UI更新(QString 文本) {
    label->setText(文本); // 安全
}

五、完整案例：文件搜索工具

1. 界面设计

• 搜索路径输入框
• 开始按钮
• 进度条
• 结果列表

2. 核心代码

// Worker类
class FileSearcher : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void 开始搜索(QString 路径) {
        QDirIterator 迭代器(路径, QDir::Files, QDirIterator::Subdirectories);
        while(迭代器.hasNext()) {
            if(停止标记) break;
            emit 找到文件(迭代器.next());
            emit 更新进度(计算进度());
        }
        emit 搜索完成();
    }
signals:
    void 找到文件(QString);
    void 更新进度(int);
    void 搜索完成();
};

// 主线程连接
connect(开始按钮, &QPushButton::clicked, [=]{
    工人->停止标记 = false;
    子线程->start();
});

connect(工人, &FileSearcher::找到文件, 结果列表, [=](QString 文件){
    结果列表->addItem(文件);
});

六、常见问题解答

1. 程序崩溃怎么办？

检查项：

1. 是否跨线程访问了UI控件？
2. 线程对象生命周期是否管理正确？
3. 信号槽连接方式是否正确？

2. 如何停止正在运行的线程？

// 设置停止标志
volatile bool 停止标记 = false; // volatile确保可见性

void Worker::执行任务() {
    while(!停止标记) {
        // 执行任务...
    }
}

// 点击停止按钮时
停止标记 = true;

3. 多线程调试技巧

日志输出：

qDebug() << "[子线程]" << QThread::currentThreadId();

断点调试：

七、性能优化建议

线程池示例：

// 创建10个线程的池子
QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(10);

// 提交任务
QtConcurrent::run([]{
    // 自动分配线程执行
});

终极口诀：
主线程管界面，耗时操作放后台
信号槽传消息，加锁保护共享数据
线程安全记心间，界面更新走信号
遇到崩溃莫慌张，检查跨线程访问
线程池用起来，性能提升看得见！