Qt信号槽传递大对象引用的可行性及线程安全问题咨询

嗨，我来帮你把这个问题掰扯清楚～

首先，你现在的写法确实会有很大概率导致程序崩溃或者出现未定义行为，原因得从Qt跨线程信号槽的机制说起：

你把MySocket移到了工作线程，所以sendData信号和onSendData槽之间的连接默认是队列连接（Queued Connection）。这种连接下，信号的参数会先存到主线程的事件队列里，等主线程的事件循环轮到它时才会执行槽函数。但你信号里传的是onReadyRead里的局部变量datagram的引用——这个局部变量在onReadyRead函数执行结束后就会被销毁，内存被释放，等主线程执行槽函数时，引用指向的内存已经不存在了，这时候操作这个引用必然出问题。

那该怎么解决？给你两个靠谱的方案：

方案一：利用Qt隐式共享传递值（最推荐） #

QByteArray是Qt里支持隐式共享的类型，简单说就是传递值的时候不会真的拷贝整个大数组，只是拷贝一个轻量的“数据句柄”（包含指针和引用计数），性能开销几乎可以忽略。你只需要把信号和槽的参数改成值传递即可：

// 信号定义改成
void sendData(QByteArray data);

// 槽函数改成
void Widget::onSendData(QByteArray data) {
    // 放心处理data就行，底层会自动管理数据生命周期
}

这样不管是跨线程还是同线程，都完全安全，而且对大对象来说效率也很高。

方案二：手动管理数据生命周期（针对非隐式共享类型） #

如果是你自己定义的不支持隐式共享的大对象，那可以用智能指针来传递，比如std::shared_ptr<QByteArray>，这样只要槽函数还在使用数据，内存就不会被释放：

// 信号定义
void sendData(std::shared_ptr<QByteArray> data);

// 工作线程里的代码
void MySocket::onReadyRead() {
    auto datagram = std::make_shared<QByteArray>();
    datagram->resize(m_socket->pendingDatagramSize());
    // 读取数据到datagram里
    emit sendData(datagram);
}

// 主线程槽函数
void Widget::onSendData(std::shared_ptr<QByteArray> data) {
    // 处理data，不用手动释放
}

不过对于QByteArray来说，完全没必要这么折腾，方案一就足够了。

另外再提一句：有人说“可以”的情况，可能是指直接连接（Direct Connection）——这种连接下槽函数会在发送信号的工作线程里立即执行，这时候局部变量还在作用域内，引用是有效的。但直接连接跨线程操作GUI的话，Qt是不允许的（GUI必须在主线程操作），而且如果槽函数处理时间长，会阻塞你的工作线程，所以这种方案不可取。

附上你提供的代码片段以便对照：

// GUI thread
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    m_thread = new QThread(this);

    m_socket = new MySocket();
    connect(m_socket,&MySocket::sendData,this,&Widget::onSendData);
    m_socket->moveToThread(m_thread);

    m_thread->start();
}

void Widget::onSendData(QByteArray &data)
{
    // to do something
}

// work thread

void MySocket::onReadyRead()
{
    QByteArray datagram;
    datagram.resize(m_socket->pendingDatagramSize());
    QHostAddress peerAddr...

备注：内容来源于stack exchange，提问作者liuhy