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    木木木 的博客:Qt开发之路4---信号和槽机制

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-21 10:08

    信号槽是 Qt 框架引以为豪的机制之一,也是Qt的核心机制,要精通QT编程就必须对信号和槽有所了解。在我们所熟知的很多GUI工具包中,窗口小部件(widget)都有一个回调函数用于响应它们能触发的每个动作,这个回调函数通常是一个指向某个函数的指针,但是在Qt中用信号和槽取代了这些指针。所谓信号槽,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。

    一. 信号和槽
    以下是一个最简单的应用程序,包含了信号和槽的使用。

    #include <QApplication>
    #include <QPushButton>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication a(argc, argv);
    
        QPushButton button("quit");  //新建一个按钮
    
        QObject::connect(&button,SIGNAL(clicked(bool)),&a,SLOT(quit())); //方式1:连接信号槽
    
        //QObject::connect(&button,&QPushButton::clicked,&a,&QApplication::quit);//方式2:连接信号槽,Qt5以后版本支持
    
        button.show();
    
        return a.exec();
    }
    

    在Qt Creator 中创建好工程,然后将main()函数修改为上面的代码。点击运行,我们会看到一个按钮,上面有“Quit”字样。点击按钮,程序退出。
    上述代码中,用了两种连接信号的方法。方式1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)。方式2使用的是成员函数的指针方式,Qt5以后的版本支持,此方法在编译的时候可以检查语法错误。
    Qt5在语法上完全兼容Qt4。

    connect()函数最常用的一般形式:
    connect(sender, signal, receiver, slot);
    参数分析:

    • sender:发出信号的对象;
    • signal:发送对象发出的信号;
    • receiver:接收信号的对象;
    • slot:接收对象在接收到信号之后调用的槽函数;
      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。
      槽函数的参数可以比信号的少,但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。

    取消信号和槽的连接,如下:

     QObject::disconnect(&button,SIGNAL(clicked(bool)),&a,SLOT(quit())); //方式1:取消连接信号槽
     //QObject::disconnect(&button,&QPushButton::clicked,&a,&QApplication::quit);//方式2:取消连接信号槽
    

    二. 自定义信号和槽例程
    使用connect()不仅可以让我们连接系统提供的信号和槽,而且还会允许我们连接自己设计的信号和槽。
    下面我们看看使用 Qt 的信号槽,实现一个学生和老师汇报姓名的例子:
    有一个学生类Student,有一个老师类Teacher。老师可以连接获取学生的信息。这样,当Student有了新的内容的时候,Teacher可以立即得到通知。

    student.h 如下:

    #ifndef STUDENT_H
    #define STUDENT_H
    
    #include <QObject>
    
    class Student : public QObject
    {
        Q_OBJECT
    public:
        Student(QString name)
        {
            m_name = name;
        }
    
        void Send()
        {
            emit signalMyName(m_name);
        }
    
    signals:
        void signalMyName(QString);
    
    public slots:
    
    private:
        QString m_name;
    };
    
    #endif // STUDENT_H
    
    

    teacher.h 如下:

    #ifndef TEACHER_H
    #define TEACHER_H
    
    #include <QObject>
    #include <QDebug>
    
    class Teacher : public QObject
    {
        Q_OBJECT
    public:
        explicit Teacher(QObject *parent = 0);
    
    signals:
    
    public slots:
        void GetName(QString name)
        {
            qDebug()<<name;
        }
    };
    
    #endif // TEACHER_H
    

    main.cpp 如下:

    #include <QApplication>
    #include "student.h"
    #include "teacher.h"
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication a(argc, argv);
    
        Student student_1("xiao ming");
    
        Teacher teacher;
    
        QObject::connect(&student_1,&Student::signalMyName, &teacher, &Teacher::GetName);
        student_1.Send();
    
    
        return a.exec();
    }
    
    
    • Student类。这个类继承了QObject类。只有继承了QObject类的类,才具有信号槽的能力。所以,为了使用信号槽,必须继承QObject。凡是QObject类(不管是直接子类还是间接子类),都应该在第一行代码写上Q_OBJECT。不管是不是使用信号槽,都应该添加这个宏。这个宏的展开将为我们的类提供信号槽机制、国际化机制以及 Qt 提供的不基于 C++ RTTI 的反射能力。
    • Student类中signals 块所列出的,就是该类的信号。信号就是一个函数名,返回值是 void,参数是该类需要让外界知道的数据。信号作为函数名,不需要在 cpp 函数中添加任何实现。
    • Student类的send()函数,只有一个语句emit signalMyName(m_name);。emit 是 Qt 对 C++ 的扩展,是一个关键字(其实也是一个宏)。emit 的含义是发出,也就是发出signalMyName()信号。感兴趣的接收者会关注这个信号,可能还需要知道是哪个学生发出的信号?所以,我们将实际的学生名字m_name当做参数传给这个信号。当接收者连接这个信号时,就可以通过槽函数获得实际值。这样就完成了数据从发出者到接收者的一个转移。
    • Teacher类更简单。因为这个类需要接受信号,所以我们将其继承了QObject,并且添加了Q_OBJECT宏。后面则是默认构造函数和一个普通的成员函数。Qt 5 中,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。与信号函数不同,槽函数必须自己完成实现代码。槽函数就是普通的成员函数,因此作为成员函数,也会受到 public、private 等访问控制符的影响。

    三. 自定义信号和槽需要注意的事项

    • 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);
    • 使用 signals 标记信号函数,信号是一个函数声明,返回 void,不需要实现函数代码;
    • 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;
    • 使用 emit 发送信号;
    • 使用QObject::connect()函数连接信号和槽;
    • 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;

    四. 信号和槽的更多用法

    • 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。
    • 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。
    • 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。
    • 槽可以被手动取消链接;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。
    • 使用Lambda 表达式连接;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。
        QObject::connect(&student_1,&Student::signalMyName,
                         [=](QString name){
            qDebug()<< name;
        });
    

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