<div id="readability-page-1" class="page"><div>
 <a href="/m/category/Programming/Qt">Programming/Qt</a><h3>[Qt] Qt Concurrent를 통한 비동기 처리</h3>
 </div><cite>_SYPark</cite>
 2024. 1. 12. 14:07
 <div>
 Qt에서 멀티 쓰레딩을 사용하기 위해서 QThread를 상속받아서 처리하는 예제를 소개한 적이 있습니다.
<figure id="og_1705022175214" contenteditable="false" data-ke-type="opengraph" data-ke-align="alignCenter" data-og-type="article" data-og-title="Qt QThread 사용하기(화면 실시간 갱신하기)" data-og-description="센서값을 수집해서 실시간으로 실행창에서 최신화하고 갱신하는 방법에 대해 소개해 드리겠습니다. 먼저 QThread를 상속받는 클래스를 하나 만들어 줍니다. 생성된 qTh.h 파일에 소스코드를 아래" data-og-host="1d1cblog.tistory.com" data-og-source-url="https://1d1cblog.tistory.com/34" data-og-url="https://1d1cblog.tistory.com/34" data-og-image="https://scrap.kakaocdn.net/dn/bgqjl8/hyU5FysG4k/RYrMaoZ9BHuuPHNLyggDo1/img.png?width=800&amp;height=498&amp;face=0_0_800_498,https://scrap.kakaocdn.net/dn/bNuAhv/hyU5QzZKsV/h3iRF70KKR1KpqkNM3h3X1/img.png?width=800&amp;height=498&amp;face=0_0_800_498,https://scrap.kakaocdn.net/dn/BwShb/hyU2eP26bh/iEppO8uOx24iqIXMnfVEyk/img.png?width=807&amp;height=612&amp;face=0_0_807_612"><a href="https://1d1cblog.tistory.com/34" target="_blank" rel="noopener" data-source-url="https://1d1cblog.tistory.com/34">

<div>
Qt QThread 사용하기(화면 실시간 갱신하기)
센서값을 수집해서 실시간으로 실행창에서 최신화하고 갱신하는 방법에 대해 소개해 드리겠습니다. 먼저 QThread를 상속받는 클래스를 하나 만들어 줍니다. 생성된 qTh.h 파일에 소스코드를 아래
1d1cblog.tistory.com
</div>
</a><img src="https://scrap.kakaocdn.net/dn/bgqjl8/hyU5FysG4k/RYrMaoZ9BHuuPHNLyggDo1/img.png?width=800&amp;height=498&amp;face=0_0_800_498,https://scrap.kakaocdn.net/dn/bNuAhv/hyU5QzZKsV/h3iRF70KKR1KpqkNM3h3X1/img.png?width=800&amp;height=498&amp;face=0_0_800_498,https://scrap.kakaocdn.net/dn/BwShb/hyU2eP26bh/iEppO8uOx24iqIXMnfVEyk/img.png?width=807&amp;height=612&amp;face=0_0_807_612"></figure>
QtConcurrent를 사용하면 간단하게 비동기 멀티 쓰레딩을 할 수 있습니다. 이를 Qt에서 제공하는 Example을 같이 살펴보며 필요한 부분에 대해 같이 공부해보려 합니다.

Example은 Qt Creator &gt; Examples에서 concurrent로 검색하여 첫 번째 예제인 Image Scaling을 사용하려 합니다. 
<figure data-ke-mobilestyle="widthOrigin" data-origin-width="1080" data-origin-height="741">
 
 <img src="https://blog.kakaocdn.net/dn/cp3oqT/btsDncvKHZ0/HIfZOKuhWzzVK0yYOsrNi1/img.png" onerror="this.onerror=null; this.src='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png'; this.srcset='//t1.daumcdn.net/tistory_admin/static/images/no-image-v1.png';" data-origin-width="1080" data-origin-height="741">
 
 
</figure>
전체 함수를 다 보는 것보다 필요한 부분만 순서대로 보겠습니다. 주석에 나와있는 번호를 따라가면 UI 생성 및 Connect 관계에 대해서는 쉽게 파악이 가능합니다.

그리고 중간에 비동기 처리를 확인하기 위해 Debug Message를 출력하는 함수를 추가로 사용하였습니다.
<pre id="code_1705023839894" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>void DebugMsg(const QString&amp; sMsg)
{
 qDebug() &lt;&lt; QTime::currentTime().toString("[mm:ss:zzz]") + sMsg;
}</code></pre>

[3] 부분인 DownloadDialog를 실행 후 확인을 눌렀을 때 진행되는 부분부터 보겠습니다. DownloadDialog에서는 이미지의 URL들을 관리하고 확인을 눌렀을 때 getUrls를 통해 Url 정보를 가져옵니다.
<pre id="code_1705022740739" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>//! [3]
void Images::process()
{
 // Clean previous state
 replies.clear();
 addUrlsButton-&gt;setEnabled(false);

 if (downloadDialog-&gt;exec() == QDialog::Accepted) {

 const auto urls = downloadDialog-&gt;getUrls();
 if (urls.empty())
 return;

 cancelButton-&gt;setEnabled(true);

 initLayout(urls.size());

 downloadFuture = download(urls);
 statusBar-&gt;showMessage(tr("Downloading..."));
//! [3]

 //! [4]
 downloadFuture
 .then([this](auto) {
 cancelButton-&gt;setEnabled(false);
 updateStatus(tr("Scaling..."));
 //! [16]
 scalingWatcher.setFuture(QtConcurrent::run(Images::scaled,
 downloadFuture.results()));
 //! [16]
 })
 //! [4]
 //! [5]
 .onCanceled([this] {
 updateStatus(tr("Download has been canceled."));
 })
 .onFailed([this](QNetworkReply::NetworkError error) {
 updateStatus(tr("Download finished with error: %1").arg(error));
 // Abort all pending requests
 abortDownload();
 })
 .onFailed([this](const std::exception &amp;ex) {
 updateStatus(tr(ex.what()));
 })
 //! [5]
 .then([this]() {
 cancelButton-&gt;setEnabled(false);
 addUrlsButton-&gt;setEnabled(true);
 });
 }
}</code></pre>

가져온 Url을 Donwload 함수로 넘기게 됩니다.
<pre id="code_1705023802725" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>//! [8]
QFuture&lt;QByteArray&gt; Images::download(const QList&lt;QUrl&gt; &amp;urls)
{
//! [8]
//! [9]
 DebugMsg("DonwloadStart");
 QSharedPointer&lt;QPromise&lt;QByteArray&gt;&gt; promise(new QPromise&lt;QByteArray&gt;());
 promise-&gt;start();
//! [9]

 //! [10]
 for (const auto &amp;url : urls) {
 DebugMsg("Donwload " + url.toString());
 QSharedPointer&lt;QNetworkReply&gt; reply(qnam.get(QNetworkRequest(url)));
 replies.push_back(reply);
 //! [10]

 //! [11]
 QtFuture::connect(reply.get(), &amp;QNetworkReply::finished).then([=] {
 if (promise-&gt;isCanceled()) {
 if (!promise-&gt;future().isFinished())
 promise-&gt;finish();
 return;
 }

 if (reply-&gt;error() != QNetworkReply::NoError) {
 if (!promise-&gt;future().isFinished())
 throw reply-&gt;error();
 }
 //! [12]
 promise-&gt;addResult(reply-&gt;readAll());
 DebugMsg("Get Data");

 // Report finished on the last download
 if (promise-&gt;future().resultCount() == urls.size()) {
 DebugMsg("Finish promis");
 promise-&gt;finish();
 }
 //! [12]
 }).onFailed([promise] (QNetworkReply::NetworkError error) {
 promise-&gt;setException(std::make_exception_ptr(error));
 promise-&gt;finish();
 }).onFailed([promise] {
 const auto ex = std::make_exception_ptr(
 std::runtime_error("Unknown error occurred while downloading."));
 promise-&gt;setException(ex);
 promise-&gt;finish();
 });
 }
 //! [11]

//! [13]
 DebugMsg("Return");
 return promise-&gt;future();
}</code></pre>
여기서 QPromise와 QFuture을 사용하게 됩니다. C++에서 Promise와 Furture은 같이 사용하게 되는데 Furture(미래)에 데이터를 돌려주겠다는 Promise(약속)이라고 생각하면 됩니다. QPromise의 비동기 처리를 QFurture에 전달하는 방식입니다. QFurtuer의 Connect를 통해 Signal 처리를 하게 되고 혹은 QFurture::waitforFinish를 통해 비동기 처리가 완료될 때까지 기다릴 수도 있습니다.

for문으로 전달받은 Url들을 요청하게 되는데 이에 대한 결과는 QNetworkReply::Finish Signal을 QtFurture::connect로 묶어 처리가 됩니다. 아래 로그를 확인하면 Download 후 바로 Promise가 가지고 있는 QFurture을 Return하게 됩니다. 그 후 요청한 Url에 대한 결과가 도착하고 Url 개수만큼의 완료가 진행 됐다면 QPromise는 종료합니다.
<pre id="code_1705025973198" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>"[23:11:039]DonwloadStart"
"[23:11:039]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:504]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:505]Return"
"[23:11:505]Downloading"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Finish promis"</code></pre>
그리고 다시 Process 함수로 돌아와서 QPromise가 finish 됨에 따라 QFurtuer의 then의 lambda 함수가 실행됩니다.
<pre id="code_1705026025864" data-ke-type="codeblock" data-ke-language="cpp"><code>//! [3]
void Images::process()
{
 // Clean previous state
 replies.clear();
 addUrlsButton-&gt;setEnabled(false);

 if (downloadDialog-&gt;exec() == QDialog::Accepted) {

 const auto urls = downloadDialog-&gt;getUrls();
 if (urls.empty())
 return;

 cancelButton-&gt;setEnabled(true);

 initLayout(urls.size());

 downloadFuture = download(urls);
 statusBar-&gt;showMessage(tr("Downloading..."));
//! [3]

 //! [4]
 downloadFuture
 .then([this](auto) {
 cancelButton-&gt;setEnabled(false);
 updateStatus(tr("Scaling..."));
 //! [16]
 scalingWatcher.setFuture(QtConcurrent::run(Images::scaled,
 downloadFuture.results()));
 //! [16]
 })
 //! [4]
 //! [5]
 .onCanceled([this] {
 updateStatus(tr("Download has been canceled."));
 })
 .onFailed([this](QNetworkReply::NetworkError error) {
 updateStatus(tr("Download finished with error: %1").arg(error));
 // Abort all pending requests
 abortDownload();
 })
 .onFailed([this](const std::exception &amp;ex) {
 updateStatus(tr(ex.what()));
 })
 //! [5]
 .then([this]() {
 cancelButton-&gt;setEnabled(false);
 addUrlsButton-&gt;setEnabled(true);
 });
 }
}</code></pre>
여기서 QFurtherWatcher라는 객체에 QtConcurrent::run의 Return을 넘겨주게 됩니다. QFurtherWatcher는 QFurture에 대한 상태를 체크하고 QFurture가 Singal 상태가 됐을 때 실행할 Slot을 connect 시켜주었습니다.
<pre id="code_1705034862715" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>Images::Images(QWidget *parent) : QWidget(parent), downloadDialog(new DownloadDialog(this))
{
 resize(800, 600);

 ...

//! [6]
 connect(&amp;scalingWatcher, &amp;QFutureWatcher&lt;QList&lt;QImage&gt;&gt;::finished, this, &amp;Images::scaleFinished);
//! [6]
}

//! [15]
void Images::scaleFinished()
{
 DebugMsg("Sacle Finished");
 const OptionalImages result = scalingWatcher.result();
 if (result.has_value()) {
 const auto scaled = result.value();
 showImages(scaled);
 updateStatus(tr("Finished"));
 } else {
 updateStatus(tr("Failed to extract image data."));
 }
 addUrlsButton-&gt;setEnabled(true);
}</code></pre>
최종적으로 실행된 로그를 보면 아래와 같습니다.
<pre id="code_1705035168142" data-ke-language="cpp" data-ke-type="codeblock"><code>"[23:11:039]DonwloadStart"
"[23:11:039]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:504]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:505]Return"
"[23:11:505]Downloading"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Finish promis"
"[23:11:724]Scaling"
"[23:11:724]Scale Image"
"[23:11:752]Sacle Finished"</code></pre>
정리해보자면 QThread를 사용하지 않으면서 비동기 처리를 위해선 QFurture, QPromise 등을 사용하면서 종료를 대기 혹은 신호를 받거나 혹은 QFurtureWatcher에 QFurture를 등록 후 사용도 가능합니다.

QFurture를 간단히 사용하기 위해서는 Qt::Concorrent::run을 통해 함수 포인터와 인자를 넘겨줌으로써 그 처리의 QFurture를 반환받아 위처럼 사용도 가능합니다.
.
 
 
 </div></div>

1D1C

Qt에서 멀티 쓰레딩을 사용하기 위해서 QThread를 상속받아서 처리하는 예제를 소개한 적이 있습니다.
QtConcurrent를 사용하면 간단하게 비동기 멀티 쓰레딩을 할 수 있습니다. 이를 Qt에서 제공하는 Example을 같이 살펴보며 필요한 부분에 대해 같이 공부해보려 합니다.
 
Example은 Qt Creator > Examples에서 concurrent로 검색하여 첫 번째 예제인 Image Scaling을 사용하려 합니다. 
전체 함수를 다 보는 것보다 필요한 부분만 순서대로 보겠습니다. 주석에 나와있는 번호를 따라가면 UI 생성 및 Connect 관계에 대해서는 쉽게 파악이 가능합니다.
 
그리고 중간에 비동기 처리를 확인하기 위해 Debug Message를 출력하는 함수를 추가로 사용하였습니다.
void DebugMsg(const QString& sMsg)
{
 qDebug() << QTime::currentTime().toString("[mm:ss:zzz]") + sMsg;
}
 
[3] 부분인 DownloadDialog를 실행 후 확인을 눌렀을 때 진행되는 부분부터 보겠습니다. DownloadDialog에서는 이미지의 URL들을 관리하고 확인을 눌렀을 때 getUrls를 통해 Url 정보를 가져옵니다.
//! [3]
void Images::process()
{
 // Clean previous state
 replies.clear();
 addUrlsButton->setEnabled(false);
 if (downloadDialog->exec() == QDialog::Accepted) {
 const auto urls = downloadDialog->getUrls();
 if (urls.empty())
 return;
 cancelButton->setEnabled(true);
 initLayout(urls.size());
 downloadFuture = download(urls);
 statusBar->showMessage(tr("Downloading..."));
//! [3]
 //! [4]
 downloadFuture
 .then([this](auto) {
 cancelButton->setEnabled(false);
 updateStatus(tr("Scaling..."));
 //! [16]
 scalingWatcher.setFuture(QtConcurrent::run(Images::scaled,
 downloadFuture.results()));
 //! [16]
 })
 //! [4]
 //! [5]
 .onCanceled([this] {
 updateStatus(tr("Download has been canceled."));
 })
 .onFailed([this](QNetworkReply::NetworkError error) {
 updateStatus(tr("Download finished with error: %1").arg(error));
 // Abort all pending requests
 abortDownload();
 })
 .onFailed([this](const std::exception &ex) {
 updateStatus(tr(ex.what()));
 })
 //! [5]
 .then([this]() {
 cancelButton->setEnabled(false);
 addUrlsButton->setEnabled(true);
 });
 }
}
 
가져온 Url을 Donwload 함수로 넘기게 됩니다.
//! [8]
QFuture<QByteArray> Images::download(const QList<QUrl> &urls)
{
//! [8]
//! [9]
 DebugMsg("DonwloadStart");
 QSharedPointer<QPromise<QByteArray>> promise(new QPromise<QByteArray>());
 promise->start();
//! [9]
 //! [10]
 for (const auto &url : urls) {
 DebugMsg("Donwload " + url.toString());
 QSharedPointer<QNetworkReply> reply(qnam.get(QNetworkRequest(url)));
 replies.push_back(reply);
 //! [10]
 //! [11]
 QtFuture::connect(reply.get(), &QNetworkReply::finished).then([=] {
 if (promise->isCanceled()) {
 if (!promise->future().isFinished())
 promise->finish();
 return;
 }
 if (reply->error() != QNetworkReply::NoError) {
 if (!promise->future().isFinished())
 throw reply->error();
 }
 //! [12]
 promise->addResult(reply->readAll());
 DebugMsg("Get Data");
 // Report finished on the last download
 if (promise->future().resultCount() == urls.size()) {
 DebugMsg("Finish promis");
 promise->finish();
 }
 //! [12]
 }).onFailed([promise] (QNetworkReply::NetworkError error) {
 promise->setException(std::make_exception_ptr(error));
 promise->finish();
 }).onFailed([promise] {
 const auto ex = std::make_exception_ptr(
 std::runtime_error("Unknown error occurred while downloading."));
 promise->setException(ex);
 promise->finish();
 });
 }
 //! [11]
//! [13]
 DebugMsg("Return");
 return promise->future();
}
여기서 QPromise와 QFuture을 사용하게 됩니다. C++에서 Promise와 Furture은 같이 사용하게 되는데 Furture(미래)에 데이터를 돌려주겠다는 Promise(약속)이라고 생각하면 됩니다. QPromise의 비동기 처리를 QFurture에 전달하는 방식입니다. QFurtuer의 Connect를 통해 Signal 처리를 하게 되고 혹은 QFurture::waitforFinish를 통해 비동기 처리가 완료될 때까지 기다릴 수도 있습니다.
 
for문으로 전달받은 Url들을 요청하게 되는데 이에 대한 결과는 QNetworkReply::Finish Signal을 QtFurture::connect로 묶어 처리가 됩니다. 아래 로그를 확인하면 Download 후 바로 Promise가 가지고 있는 QFurture을 Return하게 됩니다. 그 후 요청한 Url에 대한 결과가 도착하고 Url 개수만큼의 완료가 진행 됐다면 QPromise는 종료합니다.
"[23:11:039]DonwloadStart"
"[23:11:039]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:504]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:505]Return"
"[23:11:505]Downloading"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Finish promis"
그리고 다시 Process 함수로 돌아와서 QPromise가 finish 됨에 따라 QFurtuer의 then의 lambda 함수가 실행됩니다.
//! [3]
void Images::process()
{
 // Clean previous state
 replies.clear();
 addUrlsButton->setEnabled(false);
 if (downloadDialog->exec() == QDialog::Accepted) {
 const auto urls = downloadDialog->getUrls();
 if (urls.empty())
 return;
 cancelButton->setEnabled(true);
 initLayout(urls.size());
 downloadFuture = download(urls);
 statusBar->showMessage(tr("Downloading..."));
//! [3]
 //! [4]
 downloadFuture
 .then([this](auto) {
 cancelButton->setEnabled(false);
 updateStatus(tr("Scaling..."));
 //! [16]
 scalingWatcher.setFuture(QtConcurrent::run(Images::scaled,
 downloadFuture.results()));
 //! [16]
 })
 //! [4]
 //! [5]
 .onCanceled([this] {
 updateStatus(tr("Download has been canceled."));
 })
 .onFailed([this](QNetworkReply::NetworkError error) {
 updateStatus(tr("Download finished with error: %1").arg(error));
 // Abort all pending requests
 abortDownload();
 })
 .onFailed([this](const std::exception &ex) {
 updateStatus(tr(ex.what()));
 })
 //! [5]
 .then([this]() {
 cancelButton->setEnabled(false);
 addUrlsButton->setEnabled(true);
 });
 }
}
여기서 QFurtherWatcher라는 객체에 QtConcurrent::run의 Return을 넘겨주게 됩니다. QFurtherWatcher는 QFurture에 대한 상태를 체크하고 QFurture가 Singal 상태가 됐을 때 실행할 Slot을 connect 시켜주었습니다.
Images::Images(QWidget *parent) : QWidget(parent), downloadDialog(new DownloadDialog(this))
{
 resize(800, 600);
 ...
//! [6]
 connect(&scalingWatcher, &QFutureWatcher<QList<QImage>>::finished, this, &Images::scaleFinished);
//! [6]
}
//! [15]
void Images::scaleFinished()
{
 DebugMsg("Sacle Finished");
 const OptionalImages result = scalingWatcher.result();
 if (result.has_value()) {
 const auto scaled = result.value();
 showImages(scaled);
 updateStatus(tr("Finished"));
 } else {
 updateStatus(tr("Failed to extract image data."));
 }
 addUrlsButton->setEnabled(true);
}
최종적으로 실행된 로그를 보면 아래와 같습니다.
"[23:11:039]DonwloadStart"
"[23:11:039]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:504]Donwload https://img1.daumcdn.net/thumb/..."
"[23:11:505]Return"
"[23:11:505]Downloading"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Get Data"
"[23:11:724]Finish promis"
"[23:11:724]Scaling"
"[23:11:724]Scale Image"
"[23:11:752]Sacle Finished"
정리해보자면 QThread를 사용하지 않으면서 비동기 처리를 위해선 QFurture, QPromise 등을 사용하면서 종료를 대기 혹은 신호를 받거나 혹은 QFurtureWatcher에 QFurture를 등록 후 사용도 가능합니다.
 
QFurture를 간단히 사용하기 위해서는 Qt::Concorrent::run을 통해 함수 포인터와 인자를 넘겨줌으로써 그 처리의 QFurture를 반환받아 위처럼 사용도 가능합니다.
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[Qt] Qt Concurrent를 통한 비동기 처리

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