@Andream 2017-07-17T18:25:28.000000Z 字数 3351 阅读 1122

【Qt学习笔记】1.1.5 信号/槽机制

Qt

本文为Qt官方文档译文，查看原文

信号/槽机制，实现了QObject对象间的通信。这是Qt相比于其他框架的一大特色，它是基于Qt的元对象系统实现的（meta-object system）。

简介

在GUI编程中,当我们改变一个小部件的时候,我们经常想要通知另一个小部件也做出相应改变。更普遍的说,我们想要的任何类型的对象能够相互通信。例如,如果用户点击关闭按钮时,我们可能希望窗口的 close() 函数被调用。

其他框架实现使用回调函数来实现这种通信。回调函数是一个函数指针，所以如果你希望一个对象A通知对象B一些事件，对象A就要保留一个对象B的回调函数指针，当A发生某个事件时，A就能调用B的函数。这样就实现了对象间的通信。（监听者模式）

确实有很多框架使用这种方法实现了对象间通信，但是这有点反直觉，有时候还要纠结回调函数的参数是不是匹配。就很麻烦嘛，Qt信号槽大法就是好嘛！...

信号 & 槽

在Qt中，我们用信号/槽机制取代监听者模式。当一个特定事件发生时，一个信号（signal）被发送（emit）到绑定的槽（slot）。Qt的Widget预先定义了一些信号和槽，我们也可以定义自己的信号和槽。

信号槽示意图

类型安全

信号和槽的签名必须匹配才能将信号发送到槽。而且信号和槽是解耦的，你在设计信号的时候不用关心谁会接收信号。只要你将信号和槽绑定在一起，Qt就能保证信号能实时发送到槽。

封装性

所有继承自QObject的类都能添加信号和槽。当对象执行某个其他对象可能感兴趣的事件时，就发出一个信号，而不用管谁来接收。这样，每个对象都能作为一个单独的软件构件来设计。

槽用来接收信号，但槽本身只是一个普通函数。就像信号发送者不知道谁来接收信号，槽也不知道谁会发信号给它。这确保了Qt组件之间的独立性。这是真封装啊！

多对多

一个信号可以连接多个槽，一个槽也可以连接多个信号。甚至一个信号可以连接到另一个信号。

就这样，信号、槽一同构成了宇宙超级无敌巨无霸强大的组件编程机制。

信号

作用域

当对象内部状态发生某些可能其他对象会感兴趣的变化时，就可以发出一个信号。信号的访问范围是public的，也就是说可以在对象外部发出该对象的信号。不过我们建议最好只在定义信号的类及其子类内部发送信号。

单线程

当信号发送的时候，与之连接的槽将会立即响应，就像调用普通函数一样。如果一个信号连接了多个槽，槽会按照连接的顺序依次执行，执行完毕后再返回信号发送的地方继续往后执行。（单线程顺序执行）

定义

信号只有定义，没有具体实现，而且返回值类型只能是void。

参数要简单

设计信号的时候，有个经验：尽量不要定义特殊类型的参数。因为信号和槽必须要类型匹配才能通信，如果参数过于复杂，使用信号就不方便了。比如：QScrollBar::valueChanged(int)，如果定义成QScrollBar::valueChanged(QScrollBar::Range)，就会限制信号的使用范围。

槽

槽用于接收信号，但它实际上只是一个普通函数。唯一一点就是它和信号建立了连接。

槽可以是private：信号无视访问权限，就像中国电信，可以覆盖到山区，可以覆盖到你的卧室。

槽可以是virtual：这在设计的时候也常常会用到。

和回调函数相比，信号和槽机制非常灵活，但它牺牲了运行速度（虽然实际上影响不大）。一般来说，信号发送到槽的时间大约是直接调用回调函数的十倍。这听起来有点恐怖，但实际上系统底层执行的其他操作，这点损耗微不足道，用户都感觉不到的！所以用这点时间来换取灵活性是大大的赚啊！

小丶例子

一个简单的C++类如下

class Counter
{
public:
    Counter() { m_value = 0; }
    int value() const { return m_value; }
    void setValue(int value);
private:
    int m_value;
};

把它改写为QObject如下

#include <QObject>
class Counter : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Counter() { m_value = 0; }
    int value() const { return m_value; }
public slots:
    void setValue(int value);
signals:
    void valueChanged(int newValue);
private:
    int m_value;
};

另外，在发送信号的地方添加信号发送代码：

void Counter::setValue(int value)
{
    if (value != m_value) {
        m_value = value;
        emit valueChanged(value);
    }
}

之后，你可以在其他地方将信号和槽连接起来：

Counter a, b;
    QObject::connect(&a, &Counter::valueChanged,
                     &b, &Counter::setValue);
    a.setValue(12);     // a.value() == 12, b.value() == 12
    b.setValue(48);     // a.value() == 12, b.value() == 48

真丶例子

再来一个阉割了的真例子：

#ifndef LCDNUMBER_H 
#define LCDNUMBER_H 
#include <QFrame> 
class LcdNumber : public QFrame 
{ 
    Q_OBJECT

定义溢出信号：

signals:
    void overflow();

定义槽（响应别的对象的信号，即状态变化）：

public slots:
    void display(int num);
    void display(double num);
    void display(const QString &str);
    void setHexMode();
    void setDecMode();
    void setOctMode();
    void setBinMode();
    void setSmallDecimalPoint(bool point);
};
#endif

带默认参数的信号 & 槽

考虑销毁对象信号：

void destroyed(QObject* = 0);

销毁响应函数：

void objectDestroyed(QObject* obj = 0);

三种连接方式

指针

connect(sender, &QObject::destroyed, this, &MyObject::objectDestroyed);

好处是可以让编译器帮我们做类型检测和隐式类型转换。

lambda

connect(sender, &QObject::destroyed, [=](){ this->m_objects.remove(sender); });

宏

connect(sender, SIGNAL(destroyed(QObject*)), this, SLOT(objectDestroyed(Qbject*)));
connect(sender, SIGNAL(destroyed(QObject*)), this, SLOT(objectDestroyed()));
connect(sender, SIGNAL(destroyed()), this, SLOT(objectDestroyed()));

这种写法要求SIGNAL参数个数 ≥ SLOT参数个数（多余的参数被忽略）

//像这样就不行
connect(sender, SIGNAL(destroyed()), this, SLOT(objectDestroyed(QObject*)));

高级用法

有的情况下，我们希望获取信号发送者的信息。Qt提供了对应函数：QObject::sender()返回信号发送者的指针。

屏蔽关键字

其他的第三方库可能会使用signals或者slots作为变量名称，这会导致编译器警告。用#undef 可以消除警告。

还有的第三方库提供了信号/槽机制（如Boost），你可以用第三方的替换官方的信号/槽机制。
.pro里加入下面这句：

CONFIG += no_keywords

你甚至可以两者同时使用，但官方的就不能用singals, slots, emit关键字了，要替换为Q_SIGNALS, Q_SLOTS, Q_EMIT这些宏。