Qt Concurrent

Модуль Qt Concurrent предоставляет высокоуровневые API, которые позволяют писать многопоточные программы без использования низкоуровневых потоковых примитивов, таких как мьютексы, блокировки чтения-записи, условия ожидания или семафоры. Программы, написанные с использованием Qt Concurrent, автоматически настраивают количество используемых потоков в соответствии с количеством доступных процессорных ядер. Это означает, что приложения, написанные сегодня, будут продолжать масштабироваться при развертывании на многоядерных системах в будущем.

Qt Concurrent включает API функционального стиля для параллельной обработки списков, включая реализацию MapReduce и FilterReduce для систем с общей памятью (не распределённых), и классы для управления асинхронными вычислениями в приложениях с графическим интерфейсом:

• Параллельное преобразование и MapReduce
  • QtConcurrent::map() применяет функцию к каждому элементу в контейнере, изменяя элементы на месте.
  • QtConcurrent::mapped() похож на map(), за исключением того, что он возвращает новый контейнер с изменениями.
  • QtConcurrent::mappedReduced() похож на mapped(), за исключением того, что изменённые результаты сводятся или складываются в одно единственное значение.
• Параллельное фильтрация и FilterReduce
  • QtConcurrent::filter() удаляет все элементы из контейнера на основе результата функции фильтрации.
  • QtConcurrent::filtered() похож на filter(), за исключением того, что он возвращает новый контейнер с отфильтрованными результатами.
  • QtConcurrent::filteredReduced() похож на filtered(), за исключением того, что отфильтрованные результаты сводятся или складываются в одно единственное значение.
• Параллельное выполнение
  • QtConcurrent::run() выполняет функцию в другом потоке.
• Параллельная задача
  • QtConcurrent::task() создаёт экземпляр QtConcurrent::QTaskBuilder. Этот объект можно использовать для настройки параметров и запуска задачи в отдельном потоке.
• QFuture представляет результат асинхронного вычисления.
• QFutureIterator позволяет итерироваться по результатам, доступным через QFuture.
• QFutureWatcher позволяет отслеживать QFuture с помощью сигналов и слотов.
• QFutureSynchronizer — это удобный класс, который автоматически синхронизирует несколько QFutures.
• QPromise предоставляет способ сообщать о ходе выполнения и результатах асинхронного вычисления QFuture. Позволяет приостанавливать или отменять задачу по запросу QFuture.

Qt Concurrent поддерживает несколько типов контейнеров и итераторов, совместимых со STL, но лучше всего работает с контейнерами Qt, имеющими итераторы с произвольным доступом, такие как QList. Функции map и filter принимают как контейнеры, так и начальные и конечные итераторы.

Обзор поддержки итераторов STL:

Итераторы с произвольным доступом могут быть быстрее в случаях, когда Qt Concurrent итерируется по большому количеству лёгких элементов, так как они позволяют перейти к любой позиции в контейнере. Кроме того, использование итераторов с произвольным доступом позволяет Qt Concurrent предоставлять информацию о ходе выполнения через QFuture::progressValue() и QFutureWatcher::progressValueChanged().

Функции, не изменяющие значения на месте, такие как mapped() и filtered(), создают копию контейнера при вызове. Если вы используете контейнеры STL, эта операция копирования может занять некоторое время, в этом случае рекомендуется указать начальный и конечный итераторы для контейнера вместо него.

Использование модуля

Использование модуля Qt требует линковки с библиотекой модуля, либо напрямую, либо через другие зависимости. Несколько инструментов сборки предоставляют специализированную поддержку этого, включая CMake и qmake.

Сборка с помощью CMake

Используйте команду find_package() для поиска необходимых компонентов модуля в пакете Qt6.

find_package(Qt6 COMPONENTS Concurrent REQUIRED)
target_link_libraries(mytarget PRIVATE Qt6::Concurrent)

См. также обзор Сборка с помощью CMake.

Сборка с помощью qmake

Для настройки модуля для сборки с помощью qmake добавьте модуль в качестве значения переменной QT в файле проекта .pro:

QT += concurrent

Эволюция модуля

Изменения в Qt Concurrent перечисляет важные изменения в API и функциональности модуля, которые были внесены для Qt 6 серии Qt.

Лицензии

Модуль Qt Concurrent доступен по коммерческим лицензиям от The Qt Company. Кроме того, он доступен по лицензиям свободного программного обеспечения: GNU Lesser General Public License, версия 3 или GNU General Public License, версия 2. Дополнительную информацию см. в Qt Licensing.