qt concurrent 用法

qt concurrent 用法

qt concurrent 用法

1. 简介

qtconcurrent 是 Qt 框架中一个用于多线程编程的模块。它提供了一种使用简单、高效的方式来执行并行任务和操作的接口。通过使用 qtconcurrent,我们可以很容易地将串行代码转换为并行代码,从而提高程序的响应速度和性能。

2. 使用场景

在讨论 qtconcurrent 的用法之前,我们首先来看一下在什么样的场景下使用它是一个不错的选择。

  • 对称性任务(Symmetric Tasks):当我们需要对一组数据执行相同类型的操作时,可以使用 qtconcurrent::mapped 函数。例如,将一个列表中的每个元素都乘以 2。
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;
    QList<int> doubledNumbers = qtconcurrent::mapped(numbers, [](int n){ return n * 2; });
    
  • 归约操作(Reducing Operations):当我们需要对一组数据进行归约操作(例如求和、计数、最大/最小值等),可以使用 qtconcurrent::reduce 函数。
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;
    int sum = qtconcurrent::reduce(numbers, [](int a, int b){ return a + b; });
    
  • 过滤操作(Filtering Operations):当我们需要根据某些条件过滤数据时,可以使用 qtconcurrent::filter 函数。
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;
    QList<int> evenNumbers = qtconcurrent::filter(numbers, [](int n){ return n % 2 == 0; });
    
  • 映射-归约操作(Mapping-Reducing Operations):当我们需要对一组数据进行映射和归约操作时,可以使用 qtconcurrent::mappedReduced 函数。
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;
    int sumOfDoubledNumbers = qtconcurrent::mappedReduced(numbers, [](int n){ return n * 2; }, [](int a, int b){ return a + b; });
    

3. 使用示例

3.1 对称性任务示例

假设我们有一个存储了一系列整数的列表,我们想将其中的每个元素都乘以 2。我们可以使用 qtconcurrent::mapped 函数实现这个功能。

#include <QtConcurrent/QtConcurrent>
#include <QList>
#include <QDebug>

int main()
{
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;

    QList<int> doubledNumbers = qtconcurrent::mapped(numbers, [](int n){ return n * 2; });

    qDebug() << doubledNumbers;

    return 0;
}

运行结果:

(2, 4, 6, 8, 10)

3.2 归约操作示例

假设我们有一个存储了一系列整数的列表,我们想计算这些整数的总和。我们可以使用 qtconcurrent::reduce 函数实现这个功能。

#include <QtConcurrent/QtConcurrent>
#include <QList>
#include <QDebug>

int main()
{
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;

    int sum = qtconcurrent::reduce(numbers, [](int a, int b){ return a + b; });

    qDebug() << sum;

    return 0;
}

运行结果:

15

3.3 过滤操作示例

假设我们有一个存储了一系列整数的列表,我们想筛选出其中的偶数。我们可以使用 qtconcurrent::filter 函数实现这个功能。

#include <QtConcurrent/QtConcurrent>
#include <QList>
#include <QDebug>

int main()
{
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;

    QList<int> evenNumbers = qtconcurrent::filter(numbers, [](int n){ return n % 2 == 0; });

    qDebug() << evenNumbers;

    return 0;
}

运行结果:

(2, 4)

3.4 映射-归约操作示例

假设我们有一个存储了一系列整数的列表,我们想将其中的每个元素都乘以 2,然后对结果进行求和。我们可以使用 qtconcurrent::mappedReduced 函数实现这个功能。

#include <QtConcurrent/QtConcurrent>
#include <QList>
#include <QDebug>

int main()
{
    QList<int> numbers = QList<int>() << 1 << 2 << 3 << 4 << 5;

    int sumOfDoubledNumbers = qtconcurrent::mappedReduced(numbers, [](int n){ return n * 2; }, [](int a, int b){ return a + b; });

    qDebug() << sumOfDoubledNumbers;

    return 0;
}

运行结果:

30

4. 注意事项

在使用 qtconcurrent 进行多线程编程时,有几个需要注意的事项。

  • qtconcurrent 提供的函数是线程安全的,可以在多个线程中同时使用。
  • qtconcurrent 大部分函数都是基于 C++11 中的 lambda 表达式实现的,所以我们需要确保编译器支持 C++11。
  • qtconcurrent 可以自动根据可用的硬件资源(CPU 核心数量)来进行任务调度,从而充分利用多核处理器的性能。

总结

qtconcurrent 是 Qt 框架中一个强大的多线程编程模块。通过使用它,我们可以方便地将串行代码转换为并行代码,从而提高程序的响应速度和性能。在本文中,我们介绍了 qtconcurrent 的用法,并给出了相关的示例代码和运行结果。

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