타이머

QObject는 모든 Qt 객체의 기본 클래스로, Qt에서 기본적인 타이머 기능을 제공합니다. ` QObject::startTimer()`를 사용하면 밀리초 단위의 간격을 인수로 지정하여 타이머를 시작할 수 있습니다. 이 함수는 고유한 정수형 타이머 ID를 반환합니다. 이후 해당 타이머 ID를 사용하여 ` QObject::killTimer()`를 명시적으로 호출할 때까지 타이머는 일정한 간격으로 작동합니다.

타이머 ID를 직접 처리하는 대신 QBasicTimer 를 사용할 수 있습니다. QBasicTimer 는 타이머 ID를 감싸는 값 클래스이자 RAII 래퍼입니다. QBasicTimer::start()로 타이머를 시작하고, QBasicTimer::stop()로 중지합니다(후자는 소멸 시에도 호출됩니다). QBasicTimer 를 사용하려면, timerEvent() 메서드를 클래스 내에서 재구현해야 하며(해당 클래스는 QObject 의 하위 클래스여야 함), 그 안에서 타이머 이벤트를 처리해야 합니다.

이 메커니즘이 작동하려면 애플리케이션이 이벤트 루프에서 실행되어야 합니다. QCoreApplication::exec()을 사용하여 이벤트 루프를 시작할 수 있습니다. Qt Widgets 애플리케이션에 대한 내용은 QApplication::exec()을 참조하십시오. 타이머가 발동되면 애플리케이션은 QTimerEvent 를 전송하며, 타이머 이벤트가 처리될 때까지 제어 흐름은 이벤트 루프를 벗어나게 됩니다. 이는 애플리케이션이 다른 작업을 처리하느라 바쁠 때는 타이머가 발동될 수 없음을 의미합니다. 다시 말해, 타이머의 정확도는 애플리케이션의 세분성(granularity)에 따라 달라집니다. 또한 타이머의 정확도는 기본 운영 체제와 하드웨어에 따라 달라집니다. 짧은 간격은 시스템 스케줄러에 의해 반올림되거나 지연될 수 있으며, 시스템이 바쁜 경우 모든 타이머 유형이 요청된 시간보다 늦게 타임아웃될 수 있습니다. 타이머 분해능(resolution) 및 타이머 정밀도( Qt::TimerType)에 대한 자세한 내용은 QTimer 문서를 참조하십시오.

멀티스레드 애플리케이션에서는 이벤트 루프가 있는 모든 스레드에서 타이머 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 비 GUI 스레드에서 이벤트 루프를 시작하려면 ` QThread::exec()`를 사용하십시오. Qt는 객체의 ` thread affinity `를 사용하여 어떤 스레드가 ` QTimerEvent`를 전달할지 결정합니다. 이 때문에 모든 타이머는 반드시 해당 객체의 스레드에서 시작하고 중지해야 하며, 다른 스레드에서 객체에 대한 타이머를 시작하는 것은 불가능합니다.

타이머 기능의 주요 API는 ` QTimer`입니다. ` QTimer `는 간격을 부호 있는 정수로 저장하므로, 지원하는 최대 간격은 부호 있는 정수에 담을 수 있는 밀리초 수로 제한됩니다(실제로는 약 24일 정도의 기간에 해당합니다).

Qt 6.8에서는 QChronoTimer 클래스가 도입되었습니다. 두 클래스의 주요 차이점은 QChronoTimer 이 더 넓은 간격 범위와 더 높은 정밀도를 지원한다는 점입니다(std::chrono::nanoseconds). QTimer 의 경우 지원되는 최대 간격은 ±24일인 반면, QChronoTimer 의 경우 ±292년입니다. 밀리초 단위의 분해능과 ±24일의 범위만 필요한 경우, QTimer 를 계속 사용할 수 있습니다. QChronoTimer 가 존재하는 주된 이유는, QTimer 의 정밀도를 std::chrono::nanoseconds 로 변경할 경우 바이너리 호환성이 깨지기 때문입니다.

QTimer 이 클래스는 타이머가 작동할 때 신호를 발생시키는 일반 타이머를 제공하며, QObject 를 상속받아 대부분의 Qt 프로그램의 소유권 구조에 잘 부합합니다. 일반적인 사용 방법은 다음과 같습니다:

        QTimer *timer = new QTimer(1s, this);
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, &MyWidget::processOneThing);
        timer->start();
        auto *timer = new QTimer(this);
        connect(timer, &QTimer::timeout, this, &MyWidget::processOneThing);
        timer->setInterval(1s);
        timer->start();

QTimer 객체를 this 객체의 자식 객체로 설정하여, this 가 소멸될 때 타이머도 함께 소멸되도록 합니다. 다음으로, timeout() 신호를 작업을 수행할 슬롯에 연결하고, 타이머 간격은 생성자에 전달하거나 나중에 setInterval()을 사용하여 설정할 수 있습니다.

QTimer 또한 일회성 타이머를 위한 정적 함수도 제공합니다. 예를 들어:

        MyWidget widget;
        QTimer::singleShot(200ms, &widget, &MyWidget::updateCaption);

이 코드 줄이 실행된 후 200ms가 지나면 updateCaption() 슬롯이 호출됩니다.

QTimer 가 작동하려면 애플리케이션에 이벤트 루프가 있어야 합니다. 즉, 어딘가에서 ` QCoreApplication::exec()`를 호출해야 합니다. 타이머 이벤트는 이벤트 루프가 실행 중일 때만 전달됩니다.

멀티스레드 애플리케이션에서는 이벤트 루프가 있는 모든 스레드에서 QTimer 를 사용할 수 있습니다. GUI가 아닌 스레드에서 이벤트 루프를 시작하려면 QThread::exec()를 사용하십시오. Qt는 타이머의 ` thread affinity `를 사용하여 ` timeout()` 신호를 발산할 스레드를 결정합니다. 이 때문에 타이머는 해당 스레드 내에서 시작하고 중지해야 하며, 다른 스레드에서 타이머를 시작하는 것은 불가능합니다.

'Analog Clock' 예제는 QTimer 를 사용하여 위젯을 일정한 간격으로 다시 그리는 방법을 보여줍니다. AnalogClock 의 구현에서 발췌한 내용입니다:

AnalogClock::AnalogClock(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    QTimer *timer = new QTimer(this);
    connect(timer, &QTimer::timeout, this, QOverload<>::of(&AnalogClock::update));
    timer->start(1000);

    setWindowTitle(tr("Analog Clock"));
    resize(200, 200);
}

QTimer 는 매초마다 QWidget::update() 슬롯을 호출하여 시계 디스플레이를 갱신합니다.