1. 使用線程池（QThreadPool）替代單一線程

做過，但是當時沒想到。。。
目的：減少線程創建和銷毀的開銷，復用線程資源。

• 實現步驟：
  1. 創建自定義任務類：繼承QRunnable，實現run()方法。
  2. 提交任務到線程池：使用全局線程池或自定義的QThreadPool實例。

#include <QRunnable>
#include <QThreadPool>class MyTask : public QRunnable {
public:void run() override {// 執行耗時任務qDebug() << "Task running in thread:" << QThread::currentThread();}
};// 提交任務到線程池
MyTask *task = new MyTask();
task->setAutoDelete(true); // 自動釋放任務內存
QThreadPool::globalInstance()->start(task);

優勢：線程池復用線程，避免頻繁創建/銷毀，適合短生命周期任務。

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2. 合理分解任務

目的：將大任務拆分為多個子任務，并行處理以利用多核CPU。

• 實現步驟：
  1. 數據分塊：例如處理大型數組，拆分為多個子范圍。
  2. 為每個子任務創建QRunnable：每個子任務處理獨立的數據塊。

class ChunkTask : public QRunnable {
public:ChunkTask(int start, int end) : m_start(start), m_end(end) {}void run() override {for (int i = m_start; i < m_end; ++i) {// 處理數據塊}}
private:int m_start, m_end;
};// 拆分任務并提交
const int totalSize = 1000;
const int chunkSize = 100;
for (int i = 0; i < totalSize; i += chunkSize) {int end = qMin(i + chunkSize, totalSize);QThreadPool::globalInstance()->start(new ChunkTask(i, end));
}

優勢：充分利用多核并行計算，縮短總處理時間。

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3. 優化線程間通信

目的：減少鎖競爭和信號槽延遲，提升響應速度。

• 方法：
  • 使用無鎖結構或原子操作：如QAtomicInteger。
  • 優化信號槽連接類型：跨線程默認使用隊列連接，若接收方在相同線程可改用Qt::DirectConnection。
  • 減少共享數據依賴：通過信號傳遞數據副本而非共享指針。

// 使用原子操作避免鎖
QAtomicInt counter(0);
counter.fetchAndAddRelaxed(1); // 線程安全的計數// 使用DirectConnection（謹慎處理線程安全）
QObject::connect(&sender, &Sender::signal, &receiver, &Receiver::slot, Qt::DirectConnection);

優勢：減少線程阻塞，降低通信開銷。

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4. 調整線程池大小

目的：根據任務類型（CPU密集型/IO密集型）動態調整線程數。

• 實現步驟：
  • 通過QThread::idealThreadCount()獲取CPU核心數。
  • 設置線程池最大線程數，通常為核心數的1-2倍。

int maxThreads = QThread::idealThreadCount() * 2; // IO密集型可適當增加
QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(maxThreads);

優勢：平衡CPU利用率和上下文切換開銷。

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5. 使用QtConcurrent簡化并行任務

目的：利用高階API自動管理線程，適合數據并行操作。

• 實現步驟：
  • 使用QtConcurrent::map()或run()自動分配任務到線程池。

#include <QtConcurrent/QtConcurrent>void processItem(int item) {// 處理單個數據項
}QList<int> dataList = {1, 2, 3, 4, 5};
QFuture<void> future = QtConcurrent::map(dataList, processItem);
future.waitForFinished(); // 等待所有任務完成

優勢：代碼簡潔，自動利用線程池，適合批處理。

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6. 避免阻塞主線程

目的：確保主線程（GUI線程）不被阻塞，保持界面響應。

• 方法：
  • 將耗時操作移至工作線程。
  • 使用QFutureWatcher監控異步任務狀態，通過信號通知完成。

QFutureWatcher<void> watcher;
connect(&watcher, &QFutureWatcher<void>::finished, []() {qDebug() << "All tasks completed!";
});QFuture<void> future = QtConcurrent::run([]() {// 在后臺線程執行耗時函數
});
watcher.setFuture(future);

優勢：提升用戶體驗，避免界面凍結。

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7. 分析性能瓶頸

目的：定位線程競爭或延遲點，針對性優化。

• 工具：
  • Qt Creator內置分析器：檢查CPU和內存使用。
  • 日志輸出：記錄任務開始/結束時間。
  • QElapsedTimer：測量代碼段執行時間。

QElapsedTimer timer;
timer.start();
// ...執行任務...
qDebug() << "Time elapsed:" << timer.elapsed() << "ms";

優勢：精確識別低效代碼，優化關鍵路徑。

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總結

1. 線程池管理復用線程，減少開銷。
2. 任務分解并行處理數據。
3. 無鎖通信降低競爭。
4. 合理線程數匹配硬件資源。
5. 異步API簡化開發。