4、QT基础——信号和槽机制

末蓝、 2023-01-13 05:46 151阅读 0赞

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。**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。

## 4.1 系统自带的信号和槽 ##

下面我们完成一个小功能，上面我们已经学习了按钮的创建，但是还没有体现出按钮的功能，按钮最大的功能也就是点击后触发一些事情，比如我们点击按钮，就把当前的窗口给关闭掉，那么在Qt中，这样的功能如何实现呢？

其实无法两行代码就可以搞定了，我们看下面的代码

QPushButton \* quitBtn = new QPushButton("关闭窗口",this);

connect(quitBtn,&QPushButton::clicked,this,&MyWidget::close);

第一行是创建一个关闭按钮，这个之前已经学过，第二行就是核心了，也就是信号槽的使用方式

connect()函数最常用的一般形式：

connect(sender, signal, receiver, slot);

参数解释：

1.  1.  sender：发出信号的对象
    2.  signal：发送对象发出的信号
    3.  receiver：接收信号的对象
    4.  slot：接收对象在接收到信号之后所需要调用的函数（槽函数）

那么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，这时候我们应该想到也许这个信号的被父类继承下来的，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

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hoaGhoaGhoaGh3d3d3d3d3d3d3_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

这里的clicked就是我们要找到，槽函数的寻找方式和信号一样，只不过他的关键字是slot。

## 4.2 自定义信号和槽 ##

使用connect()可以让我们连接系统提供的信号和槽。但是，Qt 的信号槽机制并不仅仅是使用系统提供的那部分，还会允许我们自己设计自己的信号和槽。

下面我们看看使用 Qt 的信号槽：

首先定义一个学生类和老师类：

老师类中声明信号 饿了 hungry

signals:

void hungury();

学生类中声明槽   请客 treat

public slots:

void treat();

在窗口中声明一个公共方法下课，这个方法的调用会触发老师饿了这个信号，而响应槽函数学生请客

void MyWidget::ClassIsOver()

//发送信号

emit teacher\->hungury();

}

学生响应了槽函数，并且打印信息

//自定义槽函数 实现

void Student::eat()

qDebug() << "该吃饭了！";

在窗口中连接信号槽

teacher = new Teacher(this);

student = new Student(this);

connect(teacher,&Teacher::hungury,student,&Student::treat);

并且调用下课函数，测试打印出 “该吃饭了”

自定义的信号 hungry带参数，需要提供重载的自定义信号和 自定义槽

void hungury(QString name);  自定义信号

void treat(QString name );    自定义槽

但是由于有两个重名的自定义信号和自定义的槽，直接连接会报错，所以需要利用函数指针来指向函数地址， 然后在做连接

void (Teacher:: \* teacherSingal)(QString) = &Teacher::hungury;

void (Student:: \* studentSlot)(QString) = &Student::treat;

connect(teacher,teacherSingal,student,studentSlot);

**自定义信号槽需要注意的事项****：**

1.  **发送者和接收者都需要是QObject的子类（当然，槽函数是全局函数、Lambda 表达式等无需接收者的时候除外）；**
2.  **信号和槽函数返回值是 void**
3.  **信号只需要声明，不需要实现**
4.  **槽函数需要声明也需要实现**
5.  **槽函数是普通的成员函数，作为成员函数，会受到 public、private、protected 的影响；**
6.  **使用 emit 在恰当的位置发送信号；**
7.  **使用connect()函数连接信号和槽。**
8.  **任何成员函数、static 函数、全局函数和 Lambda 表达式都可以作为槽函数**
9.  **信号槽要求信号和槽的参数一致，所谓一致，是参数类型一致。**
10. **如果信号和槽的参数不一致，允许的情况是，槽函数的参数可以比信号的少，即便如此，槽函数存在的那些参数的顺序也必须和信号的前面几个一致起来。这是因为，你可以在槽函数中选择忽略信号传来的数据（也就是槽函数的参数比信号的少）。**

## 4.3信号槽的拓展 ##

1.  一个信号可以和多个槽相连

**如果是这种情况，这些槽会一个接一个的被调用，但是它们的****调用顺序是不确定的。**

1.  多个信号可以连接到一个槽

**只要任意一个信号发出，这个槽就会被调用**。

1.  一个信号可以连接到另外的一个信号

**当第一个信号发出时，第二个信号被发出。除此之外，这种信号-信号的形式和信号-槽的形式没有什么区别。**

1.  槽可以被取消链接

这种情况并不经常出现，因为**当一个对象delete之后，Qt自动取消所有连接到这个对象上面的槽**。

1.  信号槽可以断开

利用**disconnect**关键字是可以断开信号槽的

1.  使用Lambda 表达式

在使用 Qt 5 的时候，能够支持 Qt 5 的编译器都是支持 Lambda 表达式的。

在连接信号和槽的时候，槽函数可以使用Lambda表达式的方式进行处理。后面我们会详细介绍什么是Lambda表达式

## 4.4 Qt4版本的信号槽写法 ##

connect(zt,**SIGNAL**(hungry(QString)),st,**SLOT**(treat(QString)));

这里使用了**SIGNAL和SLOT这两个宏，将两个函数名转换成了字符串**。注意到connect()函数的 signal 和 slot 都是接受字符串，一旦出现连接不成功的情况，Qt4是没有编译错误的（因为一切都是字符串，编译期是不检查字符串是否匹配），而是在运行时给出错误。这无疑会增加程序的不稳定性。

Qt5在语法上完全兼容Qt4，而反之是不可以的。

## 4.5 Lambda表达式 ##

C++11中的Lambda表达式**用于定义并创建匿名的函数对象**，以简化编程工作。首先看一下Lambda表达式的基本构成：

\[capture\](parameters) mutable ->return-type

statement

\[函数对象参数\](操作符重载函数参数)mutable ->返回值\{函数体\}

① 函数对象参数；

\[\]，标识一个**Lambda的开始**，这部分必须存在，**不能省略**。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：

1.  1.  空。没有使用任何函数对象参数。
    2.  =。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是**值传递方式**（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。
    3.  &。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是**引用传递方式**（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。
    4.  this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
    5.  a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。**要修改传递进来的a的拷贝**，可以添加mutable修饰符。
    6.  &a。将a按引用进行传递。
    7.  a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。
    8.  =，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。
    9.  &, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

② 操作符重载函数参数；

标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。

③ 可修改标示符；

mutable声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，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）。

QPushButton * myBtn = new QPushButton (this);
    
        QPushButton * myBtn2 = new QPushButton (this);
    
        myBtn2->move(100,100);
    
        int m = 10;
    
        connect(myBtn,&QPushButton::clicked,this,[m] ()mutable { m = 100 + 10; qDebug() << m; });
    
        connect(myBtn2,&QPushButton::clicked,this,[=] ()  { qDebug() << m; });
    
        qDebug() << m;

④ 函数返回值；

\->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。

⑤ 是函数体；

\{\}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

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