教案对齐官方方案书:重写为 5 天 C++/Qt 教学设计,补齐 6 个 Qt 技术缺口示例

- docs/teaching/OUTLINE.md、slides/day1-5.html、index.html:替换此前自定义的
  4 天方案,严格对齐 docs/TRAINING_PLAN_2026.md「C++方向」Day1-5 课堂内容
  (Day6-10 为纯项目实作,不在教案范围)
- docs/teaching/examples/:官方方案书要求但仓库 p03/(wiki 抓取内容) 未覆盖的
  QSS/Model-View/JSON/QThread/QPropertyAnimation/QStateMachine 六个技术点,
  各补一个最小可运行示例 + README 教学文档,均已离屏验证跑通;手工维护,
  不属于 gen_part3.py 生成产物
- 根 CMakeLists.txt:接入 docs/teaching/examples 构建(BUILD_QT_PART 分支内),
  不改动生成器管理的 p01/p03 CMakeLists
- 任务卡改为目标/验收标准/基础知识参考三段式模板,custom.css 配套新增样式
- docs/teaching/PRETEST.md:10 题 10 分钟 C++ 摸底测验,验证教案假定的受众
  基础是否成立,并与 OUTLINE.md §0 的分层预案挂钩
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张宗平
2026-07-02 11:31:44 +08:00
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# QThread 多线程 —— 教学补充示例
> 对应方案书「C++方向 Day4」:"QT 多线程编程(QThread、互斥锁与防止 UI 阻塞机制)"。
> 仓库 `p03/` 的 wiki 抓取内容里没有多线程相关代码,本示例是手工补写的教学
> 补充,**不属于** `tools/gen_part3.py` 的生成产物。
## 概念
Qt 官方推荐的多线程模式是 **worker-object + moveToThread**,而不是继承
`QThread` 重写 `run()`(后者是早期教程常见但容易踩坑的写法:很容易在错误的
线程里调用槽函数)。核心步骤:
1. 把耗时逻辑写成一个普通 `QObject` 子类(`Worker`),逻辑放在一个槽函数里;
2. 创建一个 `QThread` 对象,调用 `worker.moveToThread(&thread)`——这一步之后,
`worker` 的槽函数会在 `thread` 里执行,而不是在创建它的线程里;
3. 用信号槽驱动流程:`thread.started` 触发 `worker.process()`
`worker.resultReady` 触发主线程里的回调;
4. 关键点:**跨线程的信号槽连接默认是"排队连接"queued connection**——
Qt 会自动把回调调度回接收者所在的线程的事件循环里执行,不需要手动加锁
就能安全地把子线程算出来的结果"带回"主线程。
方案书提到的"互斥锁"用于多个线程**同时读写同一块内存**的场景;本示例里子
线程和主线程之间只通过信号槽传递数据(没有共享变量),所以不需要
`QMutex`——这本身也是一个教学点:**优先用信号槽传递数据,退而求其次才用锁**。
## 代码走读
见 [`qt_thread_worker.cpp`](qt_thread_worker.cpp)
1. `Worker::process()` 模拟一次耗时计算(循环求和),完成后 `emit resultReady(sum)`
2. `worker.moveToThread(&workerThread)` 把 worker 挪到子线程;
3. `workerThread.started``worker.process`:线程一启动就开始干活;
4. `worker.resultReady` → 主线程 lambda:打印结果,并判断当前
`QThread::currentThread()` 确实是主线程(证明排队连接真的把回调带回来了);
5. 结果打印后调用 `workerThread.quit()` 结束子线程事件循环,
`workerThread.finished` 再触发 `QCoreApplication::quit()` 结束整个程序。
## 验证方式
```bash
tools/run_qt.sh qt_thread_worker
```
预期终端输出一行"子线程计算结果:...(当前在主线程打印)"。
## 练习方向(供任务卡引用)
-`Worker::process()` 里的耗时计算换成读一个大文件/睡眠几秒,感受主线程
没有被卡住(如果这是一个真实 GUI 程序,界面依然能响应鼠标点击);
- 故意去掉 `moveToThread` 这一行,观察 `resultReady` 的回调是在哪个线程执行的
`QThread::currentThread()` 判断结果会反过来),理解 `moveToThread` 到底做了
什么。
## 参考
- Qt 官方文档:*QThread*、*Threads and QObjects*doc.qt.io,选读·需联网)