QT教程三信号与槽

1. 信号和槽概述

信号槽是 Qt 框架引以为豪的机制之一。所谓信号槽，实际就是观察者模式(发布-订阅模式)。当某个事件发生之后，比如，按钮检测到自己被点击了一下，它就会发出一个信号（signal）。这种发出是没有目的的，类似广播。如果有对象对这个信号感兴趣，它就会使用连接（connect）函数，意思是，将想要处理的信号和自己的一个函数（称为槽（slot））绑定来处理这个信号。也就是说，当信号发出时，被连接的槽函数会自动被回调。这就类似观察者模式：当发生了感兴趣的事件，某一个操作就会被自动触发。

1.1 信号的本质

信号是由于用户对窗口或控件进行了某些操作，导致窗口或控件产生了某个特定事件，这时候Qt对应的窗口类会发出某个信号，以此对用户的挑选做出反应。

因此根据上述的描述我们得到一个结论：信号的本质就是事件，比如：

按钮单击、双击

窗口刷新

鼠标移动、鼠标按下、鼠标释放

键盘输入

那么在Qt中信号是通过什么形式呈现给使用者的呢？

我们对哪个窗口进行操作, 哪个窗口就可以捕捉到这些被触发的事件。

对于使用者来说触发了一个事件我们就可以得到Qt框架给我们发出的某个特定信号。

信号的呈现形式就是函数，也就是说某个事件产生了， Qt框架就会调用某个对应的信号函数，通知使用者。

在QT中信号的发出者是某个实例化的类对象，对象内部可以进行相关事件的检测。

1.2 槽的本质

槽（Slot）就是对信号响应的函数。槽就是一个函数，与一般的C++函数是一样的，可以定义在类的任何部分（public、private或 protected），可以具有任何参数，可以被重载，也可以被直接调用(但是不能有默认参数)。槽函数与一般的函数不同的是：槽函数可以与一个信号关联，当信号被发射时，关联的槽函数被自动执行。

举个简单的例子：

女朋友说：“我肚子饿了！”，于是我带她去吃饭。

上边例子中相当于女朋友发出了一个信号，我收到了信号并其将其处理掉了。

女朋友 -> 发送信号的对象, 信号内容: 我饿了

我 -> 接收信号的对象并且处理掉了这个信号, 处理动作: 带她去吃饭

在Qt中槽函数的所有者也是某个类的实例对象。

写信：发件人信的内容收件人收到信做事情

1.3 信号和槽的关系

在Qt中信号和槽函数都是独立的个体，本身没有任何联系，但是由于某种特性需求我们可以将二者连接到一起，好比牛郎和织女想要相会必须要有喜鹊为他们搭桥一样。

信号与槽关联是用 QObject::connect() 函数实现的，其基本格式是：

[static] QMetaObject::Connection  QObject::connect(
    const QObject *sender,                
    const char *signal,                 
    const QObject *receiver,              
    const char *method,                 
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);

参数:

sender: 发出信号的对象

signal: sender对象的信号，信号是一个函数

receiver: 信号接收者

method: receiver对象的槽函数, 当检测到sender发出了signal信号, receiver对象调用method方法

connect函数相对于做了信号处理动作的注册,调用conenct连接信号与槽时，sender对象的信号并没有产生, 因此receiver对象的method也不会被调用,method槽函数本质是一个回调函数, 调用的时机是信号产生之后。调用槽函数是Qt框架来执行的,connect中的sender和recever两个指针必须被实例化了, 否则conenct不会成功。

2. 标准信号槽使用

2.1 标准信号/槽

在Qt提供的很多类中都可以对用户触发的某些特定事件进行检测, 当事件被触发后就会产生对应的信号, 这些信号都是Qt类内部自带的, 因此称之为标准信号。

同样的，在Qt的很多类内部为我了提供了很多功能函数，并且这些函数也可以作为触发的信号的处理动作，有这类特性的函数在Qt中称之为标准槽函数。

系统自带的信号和槽通常如何查找呢，这个就需要利用帮助文档了，在帮助文档中比如我们上面的按钮的点击信号，在帮助文档中输入QPushButton，首先我们可以在Contents中寻找关键字 signals，信号的意思，但是我们发现并没有找到，这时候我们应该看当前类从父类继承下来了哪些信号，因此我们去他的父类QAbstractButton中就可以找到该关键字，点击signals索引到系统自带的信号有如下几个

2.2 使用

功能实现：点击窗口上的按钮, 关闭窗口

按钮: 信号发出者 -> QPushButton

窗口: 信号的接收者和处理者 -> QWidget

// 单击按钮发出的信号
[signal] void QAbstractButton::clicked(bool checked = false)
// 关闭窗口的槽函数
[slot] bool QWidget::close();
// 单击按钮关闭窗口
connect(ui->closewindow, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::close);

3. 自定义信号槽使用

Qt框架提供的信号槽在某些特定场景下是无法满足我们的项目需求的，因此我们还设计自己需要的的信号和槽，同样还是使用connect()对自定义的信号槽进行连接。

如果想要使用自定义的信号和槽, 首先要编写新的类并且让其继承Qt的某些标准类,我们自己编写的类想要在Qt中使用使用信号槽机制, 那么必须要满足的如下条件:

这个类必须从QObject类或者是其子类进行派生

在定义类的第一行头文件中加入 Q_OBJECT 宏

// 在头文件派生类的时候，首先像下面那样引入Q_OBJECT宏：
class MyMainWindow : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    ......
}

3.1 自定义信号

信号是类的成员函数

返回值是 void 类型

参数可以随意指定, 信号也支持重载

信号需要使用 signals 关键字进行声明, 使用方法类似于public等关键字

信号函数只需要声明, 不需要定义(没有函数体实现)

在程序中发送自定义信号: 发送信号的本质就是调用信号函数

emit mysignals(); //发送信号

emit是一个空宏，没有特殊含义，仅用来表示这个语句是发射一个信号，不写当然可以，但是不推荐。

// 举例: 信号重载
// Qt中的类想要使用信号槽机制必须要从QObject类派生(直接或间接派生都可以)
class MyButton : public QPushButton
{
    Q_OBJECT
signals:
    void testsignal();
    void testsignal(int a);
};
//qRegisterMetaType

信号参数的作用是数据传递, 谁调用信号函数谁就指定实参，实参最终会被传递给槽函数

3.2 自定义槽

槽函数就是信号的处理动作，自定义槽函数和自定义的普通函数写法是一样的。

特点：

返回值是 void 类型

槽函数也支持重载

槽函数参数个数, 需要看连接的信号的参数个数

槽函数的参数是用来接收信号发送的数据的, 信号的参数就是需要发送的数据

举例:

信号函数: void testsig(int a, double b);

槽函数: void testslot(int a, double b);

总结:

槽函数的参数应该和对应的信号的参数个数, 类型一一对应

信号的参数可以大于等于槽函数的参数个数，未被槽函数接受的数据会被忽略

信号函数: void testsig(int a, double b);

槽函数: void testslot(int a);

槽函数的类型:

成员函数

普通成员函数

静态成员函数

全局函数

lambda表达式(匿名函数)

槽函数可以使用关键字进行声明: slots (Qt5中slots可以省略不写)

public slots:

private slots:

protected slots:

场景举例

// 女朋友饿了, 我请她吃饭
// class GirlFriend
// class OneSelf
class GirlFriend:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    GirlFriend(QObject*parent = nullptr):QObject(parent)
    {}
signals:
    void hungry();
public slots:
};
class OneSelf:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    OneSelf(QObject*parent = nullptr):QObject(parent)
    {}
    void goEat()
    {
        qDebug()<<"goEat";
    }
    static void goEatFood()
    {
        qDebug()<<"goEatFood";
    }
signals:
public slots:
    void onHungry()
    {
        qDebug()<<"宝贝饿了呀，多喝热水哟~";
    }
};
class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();
public slots:
    void onBtnClicked();
private:
    GirlFriend *girl;
    OneSelf* self;
};

widget.cpp

#include "widget.h"
#include<QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    girl = new GirlFriend(this);
    self = new OneSelf(this);
    //连接槽函数
    connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::onHungry);
  //连接普通成员函数
    connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::goEat);
  //连接静态成员函数
    connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::goEatFood);
    QPushButton*btn = new QPushButton("按下就饿了",this);
    //通过widget间接发送girl的hungry信号    
    connect(btn,&QPushButton::clicked,this,&Widget::onBtnClicked);
     //连接信号，直接发送girl的hungry信号   
    //connect(btn,&QPushButton::clicked,girl,&GirlFriend::hungry);    
}
Widget::~Widget()
{
}
void Widget::onBtnClicked()
{
    emit girl->hungry();
}

4. 信号槽拓展

4.1 信号槽使用拓展

一个信号可以连接多个槽函数, 发送一个信号有多个处理动作

需要写多个connect连接

信号的接收者可以是一个对象, 也可以是多个对象

一个槽函数可以连接多个信号, 多个不同的信号, 处理动作是相同的

写多个connect就可以

信号可以连接信号

信号接收者可以不出来接收的信号, 继续发出新的信号 -> 传递了数据, 并没有进行处理

QPushButton*btn = new QPushButton("one",this);
QPushButton*btn2 = new QPushButton("two",this);
btn2->move(100,0);
//点击btn按钮，会让btn2按钮发出clicked信号
connect(btn,&QPushButton::clicked,btn2,&QPushButton::clicked);
connect(btn2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::onClicked);
void Widget::onClicked()
{
    qDebug()<<"okok";
}

信号槽是可以断开的

disconnect(const QObject *sender, &QObject::signal, 
        const QObject *receiver, &QObject::method);

4.2 信号槽的连接方式

Qt5的连接方式

// 语法:
QMetaObject::Connection QObject::connect(
      const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, 
        const QObject *receiver, PointerToMemberFunction method, 
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
// 信号和槽函数也就是第2,4个参数传递的是地址, 编译器在编译过程中会对数据的正确性进行检测
connect(const QObject *sender, &QObject::signal, 
        const QObject *receiver, &QObject::method);

Qt4的连接方式

这种旧的信号槽连接方式在Qt5中是支持的, 但是不推荐使用, 因为这种方式在进行信号槽连接的时候, 信号槽函数通过宏SIGNAL和SLOT转换为字符串类型。

因为信号槽函数的转换是通过宏来进行转换的，因此传递到宏函数内部的数据不会被进行检测，如果使用者传错了数据，编译器也不会报错，但实际上信号槽的连接已经不对了，只有在程序运行起来之后才能发现问题，而且问题不容易被定位。

// Qt4的信号槽连接方式
[static] QMetaObject::Connection QObject::connect(
    const QObject *sender, const char *signal, 
    const QObject *receiver, const char *method, 
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
connect(const QObject *sender,SIGNAL(信号函数名(参数1, 参数2, ...)),
        const QObject *receiver,SLOT(槽函数名(参数1, 参数2, ...)));

应用举例

class Me : public QObject
{
    Q_OBJECT
// Qt4中的槽函数必须这样声明, qt5中的关键字 slots 可以被省略
public slots:
    void eat();
    void eat(QString somthing);
signals:
  void hungury();
    void hungury(QString somthing);
};

基于上面写的信号与槽，我们来处理如下逻辑: 我饿了, 我要吃东西

分析: 信号的发出者是我自己, 信号的接收者也是我自己

Me m;
// Qt4处理方式  注意不要把信号与槽的名字写错了，因为是转为字符串写错了不会报错，但是连接会失败
connect(&m, SIGNAL(eat()), &m, SLOT(hungury()));
connect(&m, SIGNAL(eat(QString)), &m, SLOT(hungury(QString)));
// Qt5处理方式
connect(&m, &Me::eat, &m, &Me::hungury);  // error:no matching member function for call to 'connect'

为什么Qt4的方式没有错误，Qt5的方式却有问题了呢？

Qt4的方式在传信号和槽的时候用了宏进行强转，而且都带了参数，不会有二义性问题产生

Qt5中，信号和槽都有重载，此事connect函数根本就不知道你要使用的是重载中的哪一个，所以只能报错咯！

如何解决Qt5中的信号和槽重载中的二义性问题呢？

一，通过函数指针解决

//信号
void (Me::*funchungury)() = &Me::hungury;
void (Me::*funchungury_QString)(QString) = &Me::hungury;
//槽
void (Me::*funceat)() = &Me::eat;
void (Me::*funceat_QString)(QString) = &Me::eat;
//有参连接
connect(me,funchungury_QString,me,funceat_QString);
//无参连接
connect(me,funchungury,me,funceat);

二，通过Qt提供的重载类(QOverload)解决

//有参连接
connect(this,QOverload<QString>::of(&MyButton::hungury),this,QOverload<QString>::of(&MyButton::eat));
//无参连接
connect(this,QOverload<>::of(&MyButton::hungury),this,QOverload<>::of(&MyButton::eat));

总结

Qt4的信号槽连接方式因为使用了宏函数, 宏函数对用户传递的信号槽不会做错误检测, 容易出bug

Qt5的信号槽连接方式, 传递的是信号槽函数的地址, 编译器会做错误检测, 减少了bug的产生

当信号槽函数被重载之后, Qt4的信号槽连接方式不受影响

当信号槽函数被重载之后, Qt5中需要给被重载的信号或者槽定义函数指针

4.3 Lambda表达式

QPushButton*btn = new QPushButton("touch me",this);
QPushButton*btn2 = new QPushButton("天王盖地虎",this);
btn2->move(100,0);
//禁止用&引用捕获临时变量，因为函数结束变量会销毁，在lambda中使用会产生错误
//应该使用按值捕获 = 
connect(btn,&QPushButton::clicked,this,[=]()
{
    static  int flag = false; //可以这样用
    if(!flag)
    {
        btn2->setText("小鸡顿蘑菇");
    }else
    {
        btn2->setText("天王盖地虎");
    }
    flag = !flag;
});

Lambda表达式是C++11最重要也是最常用的特性之一，是现代编程语言的一个特点，简洁，提高了代码的效率并且可以使程序更加灵活，Qt是完全支持c++语法的，因此在Qt中也可以使用Lambda表达式。

Lambda表达式就是一个匿名函数，语法格式如下：

[capture](params) opt -> ret {body;};
  - capture: 捕获列表
    - params: 参数列表
    - opt: 函数选项
    - ret: 返回值类型
    - body: 函数体
// 示例代码->匿名函数的调用:
int ret = [](int a) -> int
{
  return a+1;
}(100);

关于Lambda表达式的细节介绍:

捕获列表: 捕获一定范围内的变量

[]- 不捕捉任何变量

[&]- 捕获外部作用域中所有变量, 并作为引用在函数体内使用 (按引用捕获)

[=]- 捕获外部作用域中所有变量, 并作为副本在函数体内使用 (按值捕获)

拷贝的副本在匿名函数体内部是只读的

[=, &foo] - 按值捕获外部作用域中所有变量, 并按照引用捕获外部变量 foo

[bar] - 按值捕获 bar 变量, 同时不捕获其他变量

[&bar] - 按值捕获 bar 变量, 同时不捕获其他变量

[this] - 捕获当前类中的this指针

让lambda表达式拥有和当前类成员函数同样的访问权限

如果已经使用了 & 或者 =, 默认添加此选项

参数列表: 和普通函数的参数列表一样

opt 选项 --> 可以省略

mutable: 可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）

exception: 指定函数抛出的异常，如抛出整数类型的异常，可以使用throw();

返回值类型:

标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略

函数体:

函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

QT教程三信号与槽

QT教程三信号与槽

1. 信号和槽概述

1.1 信号的本质

1.2 槽的本质

1.3 信号和槽的关系

2. 标准信号槽使用

2.1 标准信号/槽

2.2 使用

3. 自定义信号槽使用

3.1 自定义信号

3.2 自定义槽

4. 信号槽拓展

4.1 信号槽使用拓展

4.2 信号槽的连接方式

4.3 Lambda表达式

热门文章

最新文章

相关电子书

推荐镜像

热门

活动广场

任务中心

开发者评测

高校计划

乘风者计划

训练营

阿里云MVP

话题

直播

下载

镜像站

技术资料

插件

QT教程三 信号与槽

QT教程三 信号与槽

1. 信号和槽概述

1.1 信号的本质

1.2 槽的本质

1.3 信号和槽的关系

2. 标准信号槽使用

2.1 标准信号/槽

2.2 使用

3. 自定义信号槽使用

3.1 自定义信号

3.2 自定义槽

4. 信号槽拓展

4.1 信号槽使用拓展

4.2 信号槽的连接方式

4.3 Lambda表达式

热门文章

最新文章

相关电子书

推荐镜像

QT教程三信号与槽

QT教程三信号与槽