1、背景介绍
在应用QT做我的项目开发过程中，常常会用到多线程，比方图像采集一个线程，图像处理一个线程、数据通讯一个线程。这些不同的线程中会呈现数据共享的需要，Qt线程间共享数据次要有三种形式：
1.应用共享内存；即两个线程都可能共享的变量（全局变量），这样两个线程都可能拜访和批改变量，从而达到祝贺目标；
2.应用信号槽机制，将数据从一个线程传递到另外一个线程
3.共享类指针来进行拜访不同类的变量和函数；
第三种是我本人罕用的办法，在上面我总结记录一下。
2、 办法介绍
第一种办法，应用全局变量或全局函数，在其余类或线程中调用，这是各种编程语言中都通用的办法，但全局变量长时间占用内存，影响程序空间使用率，且全局变量批改影响整个程序，程序的安全性无奈保障，个别尽量少用全局变量或函数，这种办法不开展介绍了。
2.1 信号槽进行数据通讯
信号槽性能是QT特有的性能，应用信号槽须要留神以下几个事项：
- 只有QObject类及其派生的类能力应用信号和槽的机制
- 在线程间应用信号槽进行通信时，槽参数必须应用元数据类型的参数；
- 如果应用自定义的数据类型，须要在connect之前将其注册（qRegisterMetaType）为元数据类型；
- 线程间用信号槽传递参数的话，要加const，因为const文字常量存在常量区中，生命周期和程序一样长。这样能够防止slot调用的时候参数的运行期已过造成援用有效；
这里我用一个balser相机线程采图应用信号槽发到UI线程显示的Demo来展现一下线程间通过信号槽的数据通讯。
/*图像采集线程头文件*//*GrabThread.h*/#pragma execution_character_set("utf-8")#ifndef _GRABTHREAD_H#define _GRABTHREAD_H#include <Qtwidgets>#include <QtCore>#include <QtGui>#include <pylon/PylonIncludes.h>#include <QThread>#include "opencv2/opencv.hpp"using namespace Pylon;class GrabThread : public QThread{ Q_OBJECTpublic: GrabThread(); ~GrabThread(); void run(); void init(CInstantCamera &m_camera); bool isInit(); void stop(); void save(bool); void grab(int g =1); cv::Mat Result2Mat(CGrabResultPtr &ptrGrabResult); CInstantCamera *m_camera; CGrabResultPtr ptrGrabResult; //Basler 获取后果指针 CImageFormatConverter m_formatConverter;//Basler 图片格式转换类 CPylonImage pylonImage; //Basler 图像格式 QImage m_image; //Qt图片格式 QPixmap m_pix; String_t m_prefix; bool m_stop; bool m_init; bool m_save; int m_grab; //获取图像策略 0示意间断获取，1示意获取单帧 int m_num_one; int m_num_continue; signals: //发给UI线程的信号 void ThreadPic(cv::Mat outputPix);};#endif// GRABTHREAD_HGrabThread.cpp
#include "GrabThread.h"GrabThread::GrabThread(){ m_formatConverter.OutputPixelFormat = PixelType_Mono8; m_stop = false; m_init = false; m_save = false; m_grab = 0; m_num_continue = 0; m_num_one = 0;}GrabThread::~GrabThread(){}void GrabThread::run(){ try { m_camera->StartGrabbing(GrabStrategy_LatestImageOnly); while (m_camera->IsGrabbing() && !m_stop) { m_camera->RetrieveResult(5000000, ptrGrabResult); if (ptrGrabResult->GrabSucceeded()) { //格局转换 cv::Mat MatImg = Result2Mat(ptrGrabResult); // qDebug() << "转换胜利" << endl; //发射信号 emit ThreadPic(MatImg); } } m_stop = false; m_camera->StopGrabbing(); } catch (const GenericException &e) { // Error handling. qDebug() << "An exception occurred." << endl << e.GetDescription() << endl; } return;}void GrabThread::init(CInstantCamera &input_camera){ m_camera = &input_camera; m_init = true;}bool GrabThread::isInit(){ return m_init;}void GrabThread::stop(){ m_stop = true; this->wait();}void GrabThread::save(bool s){ m_save = s;}void GrabThread::grab(int g){ m_grab = g;}cv::Mat GrabThread::Result2Mat(CGrabResultPtr &ptrGrabResult){ ////格局转换 m_formatConverter.Convert(pylonImage, ptrGrabResult); uchar * din = (uchar *)(pylonImage.GetBuffer()); //数据指针 cv::Mat cvImage = cv::Mat(ptrGrabResult->GetHeight(),ptrGrabResult->GetWidth(),CV_8UC1,din).clone(); return cvImage;}在采集线程中收回的信号，在UI线程就要有对应的槽函数。
/* imgShowWidget.h */#ifndef IMGSHOWWIDGET_H#define IMGSHOWWIDGET_H#include <QWidget>#include "opencv2/opencv.hpp"namespace Ui {class ImgShowWidget;}class ImgShowWidget : public QWidget{ Q_OBJECTpublic: explicit ImgShowWidget(QWidget *parent = 0); ~ImgShowWidget();private: Ui::ImgShowWidget *ui; QImage cvMat2QImage(const cv::Mat& mat); cv::Mat QImage2Mat(QImage image);private slots: //显示图像的槽函数 void Thread_Img(cv::Mat img);};#endif // IMGSHOWWIDGET_HImgShowWidget.cpp
#include "imgshowwidget.h"#include "ui_imgshowwidget.h"#include <QDebug>#include <QElapsedTimer>using namespace cv;ImgShowWidget::ImgShowWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::ImgShowWidget){ ui->setupUi(this); qRegisterMetaType<Mat>("Mat");}ImgShowWidget::~ImgShowWidget(){ delete ui;}void ImgShowWidget::Thread_Img(cv::Mat img){ QImage Qimg; if(isWork) { QElapsedTimer ElapsedTimer; ElapsedTimer.start(); Mat ResultImg = m_ProcessObj->DetectProcess(img); qDebug()<<"耗时"<<ElapsedTimer.elapsed()<<"毫秒"; Qimg = cvMat2QImage(ResultImg); } else { Qimg = cvMat2QImage(img); } QPixmap m_pix = QPixmap::fromImage(Qimg); m_pix = m_pix.scaled(ui->PicShow->size(), Qt::KeepAspectRatio); ui->PicShow->setPixmap(m_pix);}QImage ImgShowWidget::cvMat2QImage(const cv::Mat &mat){ switch ( mat.type() ) { // 8-bit 4 channel case CV_8UC4: { QImage image( (const uchar*)mat.data, mat.cols, mat.rows, static_cast<int>(mat.step), QImage::Format_RGB32 ); return image; } // 8-bit 3 channel case CV_8UC3: { QImage image( (const uchar*)mat.data, mat.cols, mat.rows, static_cast<int>(mat.step), QImage::Format_RGB888 ); return image.rgbSwapped(); } // 8-bit 1 channel case CV_8UC1: { static QVector<QRgb> sColorTable; // only create our color table once if ( sColorTable.isEmpty() ) { sColorTable.resize( 256 ); for ( int i = 0; i < 256; ++i ) { sColorTable[i] = qRgb( i, i, i ); } } QImage image( (const uchar*)mat.data, mat.cols, mat.rows, static_cast<int>(mat.step), QImage::Format_Indexed8 ); image.setColorTable( sColorTable ); return image; } default: qDebug("Image format is not supported: depth=%d and %d channels\n", mat.depth(), mat.channels()); qWarning() << "cvMatToQImage - cv::Mat image type not handled in switch:" << mat.type(); break; } return QImage();}这里就是第一种信号槽的办法，通过emit ThreadPic(MatImg)发送信号，在UI线程通过槽函数Thread_Img(cv::Mat img)来接管Mat类型的图像进行显示，这里Mat类型不是Qt的元数据，所以要应用qRegisterMetaType<Mat>("Mat")来进行注册。
2.2 共享类指针来实现同步调用
如果我创立了一个数据类来保留图像处理时的数据，在图像采集的时候要讲采集的图像放到数据类里，UI线程还会设置不同的变量参数也要放到数据类里，在解决线程要应用数据的时候就须要去数据类去读取数据，这么多类同时去读写，如何能力实现同步共享，这里就须要在UI线程创立各个类之后进行指针的共享。
m_ImgProcessObj = new ImgProcessThread(); //初始化数据类 currentData = new MyData(); m_Product = new productManager(this); m_Product->GetMyDataPoint(currentData); m_ImgProcessObj->GetMyDataPoint(currentData);这里应用GetMyDataPoint这个函数将数据类指针共享给其余类的须要调用数据的指针，其实就是两个指针指向同一内存地址。
void ImgProcessThread::GetMyDataPoint(MyData *DPoint){ DataPoint = DPoint;}这样在图像处理类里就能够用DataPoint 这个指针自在的调用数据类的成员变量和函数了，当然这里要援用数据类的头文件。