（69）进程
最后更新于：2022-04-01 06:30:50
#（69）：进程
进程是操作系统的基础之一。一个进程可以认为是一个正在执行的程序。我们可以把进程当做计算机运行时的一个基础单位。关于进程的讨论已经超出了本章的范畴，现在我们假定你是了解这个概念的。
在 Qt 中，我们使用`QProcess`来表示一个进程。这个类可以允许我们的应用程序开启一个新的外部程序，并且与这个程序进行通讯。下面我们用一个非常简单的例子开始我们本章有关进程的阐述。
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//!!! Qt5
QString program = "C:/Windows/System32/cmd.exe";
QStringList arguments;
arguments << "/c" << "dir" << "C:\\";
QProcess *cmdProcess = new QProcess;
QObject::connect(cmdProcess, &QProcess::readyRead, [=] () {
QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");
QString dir = codec->toUnicode(cmdProcess->readAll());
qDebug() << dir;
});
cmdProcess->start(program, arguments);
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这是一段 Qt5 的程序，并且仅能运行于 Windows 平台。简单来说，这段程序通过 Qt 开启了一个新的进程，这个进程相当于执行了下面的命令：
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C:\Windows\System32\cmd.exe /c dir C:\
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注意，我们可以在上面的程序中找到这个命令的每一个字符。事实上，我们可以把一个进程看做执行了一段命令（在 Windows 平台就是控制台命令；在 Linux 平台（包括 Unix）则是执行一个普通的命令，比如 ls）。我们的程序相当于执行了 dir 命令，其参数是 C:\，这是由`arguments`数组决定的（至于为什么我们需要将 dir 命令作为参数传递给 cmd.exe，这是由于 Windows 平台的规定。在 Windows 中，dir 命令并不是一个独立的可执行程序，而是通过 cmd.exe 进行解释；这与 ls 在 Linux 中的地位不同，在 Linux 中，ls 就是一个可执行程序。因此如果你需要在 Linux 中执行 ls，那么`program`的值应该就是 ls ）。
上面程序的运行结果类似于：
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驱动器 C 中的卷是 SYSTEM
卷的序列号是 EA62-24AB
C:\ 的目录
2013/05/05 20:41 1,024 .rnd
2013/08/22 23:22 <DIR> PerfLogs
2013/10/18 07:32 <DIR> Program Files
2013/10/30 12:36 <DIR> Program Files (x86)
2013/10/31 20:30 12,906 shared.log
2013/10/18 07:33 <DIR> Users
2013/11/06 21:41 <DIR> Windows
2 个文件 13,930 字节
5 个目录 22,723,440,640 可用字节
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上面的输出会根据不同机器有所不同。豆子是在 Windows 8.1 64位机器上测试的。
为了开启进程，我们将外部程序名字（`program`）和程序启动参数（`arguments`）作为参数传给`QProcess::start()`函数。当然，你也可以使用`setProgram()`和`setArguments()`进行设置。此时，`QProcess`进入`Starting` 状态；当程序开始执行之后，`QProcess`进入`Running` 状态，并且发出`started()`信号。当进程退出时，`QProcess`进入`NotRunning`状态（也是初始状态），并且发出`finished()`信号。`finished()`信号以参数的形式提供进程的退出代码和退出状态。如果发送错误，`QProcess`会发出`error()`信号
`QProcess`允许你将一个进程当做一个顺序访问的 I/O 设备。我们可以使用`write()`函数将数据提供给进程的标准输入；使用`read()`、`readLine()`或者`getChar()`函数获取其标准输出。由于`QProcess`继承自`QIODevice`，因此`QProcess`也可以作为`QXmlReader`的输入或者直接使用`QNetworkAccessManager`将其生成的数据上传到网络。
进程通常有两个预定义的通道：标准输出通道（stdout）和标准错误通道（stderr）。前者就是常规控制台的输出，后者则是由进程输出的错误信息。这两个通道都是独立的数据流，我们可以通过使用`setReadChannel()`函数来切换这两个通道。当进程的当前通道可用时，`QProcess`会发出`readReady()`信号。当有了新的标准输出数据时，`QProcess`会发出`readyReadStandardOutput()`信号；当有了新的标准错误数据时，则会发出`readyReadStandardError()`信号。我们前面的示例程序就是使用了`readReady()`信号。注意，由于我们是运行在 Windows 平台，Windows 控制台的默认编码是 GBK，为了避免出现乱码，我们必须设置文本的编码方式。
通道的术语可能会引起误会。注意，进程的输出通道对应着`QProcess`的 **读** 通道，进程的输入通道对应着`QProcess`的 **写** 通道。这是因为我们使用`QProcess`“读取”进程的输出，而我们针对`QProcess`的“写入”则成为进程的输入。`QProcess`还可以合并标准输出和标准错误通道，使用`setProcessChannelMode()`函数设置`MergedChannels`即可实现。
另外，`QProcess`还允许我们使用`setEnvironment()`为进程设置环境变量，或者使用`setWorkingDirectory()`为进程设置工作目录。
前面我们所说的信号槽机制，类似于前面我们介绍的`QNetworkAccessManager`，都是异步的。与`QNetworkAccessManager`不同在于，`QProcess`提供了同步函数：
* `waitForStarted()`：阻塞到进程开始；
* `waitForReadyRead()`：阻塞到可以从进程的当前读通道读取新的数据；
* `waitForBytesWritten()`：阻塞到数据写入进程；
* `waitForFinished()`：阻塞到进程结束；
注意，在主线程（调用了`QApplication::exec()`的线程）调用上面几个函数会让界面失去响应。