目錄

對比傳統線程

1.?QtConcurrent::run()?—— 異步運行函數

2.QtConcurrent::mapped()?—— 并行轉換

3.?QtConcurrent::filter()?—— 并行過濾

4.?QtConcurrent::run()?+?QFutureWatcher?—— UI 異步更新

5.線程池配置

QtConcurrent 是 Qt 框架提供的一個 高級并發編程模塊，它封裝了多線程操作，使得開發者可以在 不直接接觸低級線程原語（如 QThread、互斥鎖等） 的前提下，輕松實現并行計算。它基于 線程池（QThreadPool） 和 模板函數，支持異步執行任務、并行算法（如 map、filter、reduce）等

對比傳統線程

特性	QThread	QtConcurrent
抽象層級	低（需管理線程生命周期）	高（自動線程池管理）
代碼復雜度	高（需繼承/重寫run）	低（函數式編程）
適用場景	長期后臺任務	短期并行數據處理

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通過 QtConcurrent 可顯著減少并發代碼量，典型性能提升場景包括：大數據集轉換（提速 3-8 倍，取決于 CPU 核心數）、批量文件處理等。建議結合?QFutureWatcher?實現進度反饋，提升用戶體驗。

| 模塊 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? | 作用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|
| ---------------------------------------- | ------------------------- |
| `QtConcurrent::run()` ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?| 在后臺線程中異步運行函數 ? ? ? ? ? ? ?|
| `QtConcurrent::map()` ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?| 對容器中的每個元素并行應用函數 ? ? ? ? ? |
| `QtConcurrent::mapped()` ? ? ? ? ? ? ? ? | 并行轉換容器，返回新容器 ? ? ? ? ? ? ?|
| `QtConcurrent::filter()` ? ? ? ? ? ? ? ? | 并行過濾容器元素 ? ? ? ? ? ? ? ? ?|
| `QtConcurrent::filtered()` ? ? ? ? ? ? ? | 并行過濾并返回新容器 ? ? ? ? ? ? ? ?|
| `QtConcurrent::run()` + `QFutureWatcher` | 實現異步任務 + UI 通知 ? ? ? ? ? ?|
| `QFuture<T>` ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? | 表示異步計算的結果 ? ? ? ? ? ? ? ? |
| `QFutureWatcher<T>` ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?| 監聽 QFuture 的完成信號，用于 UI 更新 |

1.?QtConcurrent::run()?—— 異步運行函數

auto future = QtConcurrent::run([]() {// 耗時操作return 42;
});
int result = future.result(); // 阻塞等待結果

• 支持普通函數、lambda、成員函數。

• 返回 QFuture<T>，可用 QFutureWatcher 監聽完成。

2.QtConcurrent::mapped()?—— 并行轉換

QList<int> input = {1, 2, 3, 4};
auto future = QtConcurrent::mapped(input, [](int val) {return val * val;
});
QList<int> result = future.results(); // {1, 4, 9, 16}

• 不修改原容器，返回新容器。

• 自動并行處理，線程數由 QThreadPool 控制。

3.?QtConcurrent::filter()?—— 并行過濾

QList<int> input = {1, 2, 3, 4, 5};
auto future = QtConcurrent::filtered(input, [](int val) {return val % 2 == 0;
});
QList<int> result = future.results(); // {2, 4}

4.?QtConcurrent::run()?+?QFutureWatcher?—— UI 異步更新

QFutureWatcher<int> *watcher = new QFutureWatcher<int>(this);
connect(watcher, &QFutureWatcher<int>::finished, this, [watcher]() {int result = watcher->result();qDebug() << "Result:" << result;
});QFuture<int> future = QtConcurrent::run([]() {QThread::sleep(2);return 42;
});
watcher->setFuture(future);

5.線程池配置

QtConcurrent 默認使用全局線程池

#include <QApplication>
#include <QPlainTextEdit>
#include <QFutureWatcher>
#include <QtConcurrent>
#include <QThread>
#include <QThreadPool>
#include <QVBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QDateTime>/* 模擬耗時任務：把輸入字符串重復 n 次，中間 sleep 模擬 1 s 工作量 */
static QString heavyWork(const QString &in, int n)
{QString out;for (int i = 0; i < n; ++i) {out += in + ' ';QThread::msleep(200);          // 讓任務跑慢點，方便觀察并發}// 打印當前線程 ID，驗證線程池復用qDebug() << "[heavyWork]" << in << "thread =" << QThread::currentThread();return out.trimmed();
}class Demo : public QWidget
{Q_OBJECT
public:Demo(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent){setWindowTitle("QtConcurrent 默認全局線程池示例");auto *lay = new QVBoxLayout(this);btn.setText("開始 3 個并發任務");lay->addWidget(&btn);log.setReadOnly(true);lay->addWidget(&log);/* 1. 修改全局線程池容量（僅用于演示） */QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(2);log.appendPlainText(QString("全局線程池 maxThreadCount = %1").arg(QThreadPool::globalInstance()->maxThreadCount()));connect(&btn, &QPushButton::clicked, this, &Demo::startTasks);}private slots:void startTasks(){btn.setEnabled(false);log.appendPlainText("--- 任務已提交 ---");/* 2. 提交 3 個任務，全部進入**同一個**全局線程池 */for (int i = 0; i < 3; ++i) {auto *watcher = new QFutureWatcher<QString>(this);/* 任務完成后把結果打印到日志 */connect(watcher, &QFutureWatcher<QString>::finished,this, [this, watcher]() {log.appendPlainText(QString("[finished] %1").arg(watcher->result()));watcher->deleteLater();});/* 3. 使用 QtConcurrent::run() —— 不指定線程池，即走全局線程池 */QFuture<QString> future =QtConcurrent::run(heavyWork, QString("Task%1").arg(i + 1), 5);watcher->setFuture(future);}log.appendPlainText("（所有任務已提交，線程池自動調度）");}private:QPushButton btn;QPlainTextEdit log;
};#include "main.moc"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);Demo w;w.resize(500, 350);w.show();return a.exec();
}/*
全局線程池 maxThreadCount = 2
--- 任務已提交 ---
（所有任務已提交，線程池自動調度）
[heavyWork] "Task1" thread = QThread(0x1e4e9f0, name = "Thread (pooled)")
[heavyWork] "Task2" thread = QThread(0x1e4ea90, name = "Thread (pooled)")
[heavyWork] "Task3" thread = QThread(0x1e4e9f0, name = "Thread (pooled)")
[finished] "Task1 Task1 Task1 Task1 Task1"
[finished] "Task2 Task2 Task2 Task2 Task2"
[finished] "Task3 Task3 Task3 Task3 Task3"
*/

實例:并行計算圖片縮略圖

QList<QString> imagePaths = ...;
auto future = QtConcurrent::mapped(imagePaths, [](const QString &path) {QImage image(path);return image.scaled(128, 128);
});QFutureWatcher<QImage> *watcher = new QFutureWatcher<QImage>(this);
connect(watcher, &QFutureWatcher<QImage>::resultReadyAt, this, [watcher](int index) {QImage thumb = watcher->resultAt(index);// 顯示縮略圖
});
watcher->setFuture(future);