QT跨平台应用程序开发框架（3）—— 信号和槽

目录

一，基本概念

二，connect函数使用

2.1 connect

2.2 Qt内置信号和槽

 2.3 一些细节

三，自定义信号和槽

3.1 自定义槽函数

3.2 自定义信号

3.3 带参数的信号槽

四，信号和槽的意义

五，信号和槽断开连接

六，使用lamdba表达式定义槽函数

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一，基本概念

• Qt中，用户和空间的每次交互过程我们称为一个事件，比如“点击按钮”和“关闭窗口”都是一个事件
• 每个事件发生时都会产生一个信号，比如点击按钮会产生“按钮被点击的信号”，用户关闭窗口会产生“窗口被关闭”的信号，这点我们前面已经介绍过，并且基本概念和Linux的信号有相似之处：Linux系统编程——进程信号-CSDN博客

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在Qt中的信号主要涉及到三个要素：

• 信号源：由哪个空间发出
• 信号类型：用户进行不同的操作，就可能触发不同的信号
• 信号的处理方式：就是一个处理函数，这个处理函数在Qt中就叫做“槽函数”（slot），其实就是一个回调函数；Qt 可以用connect将一个信号和一个槽关联起来

注意：必须先把信号和槽用connect关联之后，再触发这个信号才会执行槽函数，顺序不能颠倒 

二，connect函数使用

2.1 connect

这个函数是 QObject 类提供的一个静态成员函数

问题：为什么说是静态呢？

解答：

• 这个QObject 类是其它Qt内置类的“祖宗”
• 因为Qt的内置类有很多很多继承关系的，而绝大多数的类，往上深扒继承关系，最终都会看到有个 QObject类
• 所以在很多很多Qt内置内中，都可以直接使用connect这个函数

connect的函数头如下：

connect (const QObject *sender, const char * signal ,const QObject * receiver , const char * method , Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection )

解释下参数：

• sender：表示当前信号是哪个控件发出来的
• signal：表示了当前发生信号的类型，第二个参数的类型必须和第一个参数匹配，比如我创建一个按钮，那么就必须匹配点击事件不能匹配输入事件，毕竟一个按钮无法输入；输入事件也要和输入框匹配
• receiver：表示这个信号要哪个对象负责处理
• method：表示这个对象该咋处理
• type：这个我们不考虑，一般情况下也几乎不会用到这个

基本的使用方式我们上一篇文章已经讲过了：QT跨平台应用程序开发框架（2）—— 初识QT-CSDN博客

上下面我们实现下点击按钮关闭窗口的代码：

这个close也是别人已经实现好了，作用就是关闭窗口，我们直接用就行 

注意：我们在填第二个参数时会显示有两个click：

• 第一个click：左边小图标是锯齿的，表示这是一个slot函数，作用就是在调用的时候相当于点了一下按钮
• 第二个clicked：左边的是一个类似信号发射器的一个图标，这个表示信号；我们要选的是第二个，clicked表示过去式，就是“点完了”

2.2 Qt内置信号和槽

Qt 也提供了很多内置的信号和槽让我们使用，但是要想全部记住，几乎是不可能的，所以最好的方式就是多看文档，多写，所谓“熟能生巧” 

在翻文档的时候，如果没有找到对应的条目，可以看看这个类的父类，并且文档也提供了这个类的父类叫什么，以QPushButton为例：

关于这个QAbstractButton类，首先 abstract 这个单词是“抽象的”的意思，因为Qt会提供好几种按钮，这些按钮 中存在一些功能相同的内容，所以就把这些相同的对东西搞出来，单独搞成了一个QAbstractButton这个类，其它很多控件类也是如此的 

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然后往下滑，就会看到一些内置的slot和signal，如果没有，就可以去父类看看，比如上面说到的QAbstractButton类，在它的页面往下滑，就可以看到：

再点击对应的绿色的，就能看到更多详细信息，比如clicked：

 2.3 一些细节

我们再观察下connect函数的定义和使用：

问题：char* 和 函数指针是一个东西吗？

解答： 两个都是指针，但是不是同一个类型的指针

• 我们clicked函数的声明是：
• 
• 所以指向这个函数的函数指针，也就是取地址后的指针就是 void(*)()，这个和char*是完全不同的，close同理；而在C++中，是不允许用两个不同类型的指针类型相互赋值的（函数传参，本质上就是赋值）

我们可以看下connect在文档中的声明：

 这个函数声明是旧版本的Qt的connect的声明，所以在以前版本的传参和现在有区别：

• 给信号参数传参时，要搭配一个 SIGNAL 宏，主要是将传入的函数指针转成 char*
• 给槽函数传参时，要搭配一个 SLOT 宏，同上

所以旧版本需要进行的用法如下：

connect(button, SIGNAL(&QPushButton::clicked), this, SLOT(&Widget::close));

在Qt 5 开始，对上述操作进行了简化，去掉了两个宏，给connect提供了重载版本，第二个参数和第四个参数乘客泛型参数，允许传入任意类型的函数指针

这个就是Qt封装的一个类型萃取器，但是关于类型萃取，涉及模板特化等特性，这里不过多展开

有了泛型参数，此时这个connect函数就带有了一定的“参数检查”功能，如果传入的第一和第二或者第三和第四参数不匹配，那么代码就会直接编译出错，这个是宏做不到或者说很难做到的

三，自定义信号和槽

3.1 自定义槽函数

有时候Qt内置的信号和槽可能无法满足我们的需求，所以我们可以自己实现信号和槽，我们先说自定义槽

我们上篇文章已经用自定义槽实现了按按钮切换按钮里的文本：

所以所谓的槽函数，操作过程和自定义一个普通的成员函数没啥区别

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除了上面这种最基础的，还有第二种更便捷的方法

先通过拖拽方式创建一个按钮，右键这个按钮，点击“转到槽”：

比如我实现一个切换窗口标题的按钮：

• 可以看到，我们通过这种方式生成的槽函数，并没有通过connect关联，因为在 Qt 中，除了通过connect 之外，还可以通过函数名字的方式来自动连接
• 比如上面的槽函数名字 on_pushButton_clicked ，on相当于固定前缀，中间的 pushButton 是按钮的 objectName ，后面的 clicked 就是信号的名字
• 所以当函数名符合上述规则之后，Qt就能自动把信号和槽进行关联

问题：如何做到自动识别的？

解答：我们把上面槽函数的声明和定义的clicked都换成click再次执行程序，可以看到输出有个：

 而这个函数正是在 ui_widget.h 中调用的：

3.2 自定义信号

• 自定义槽函数非常重要，开发中大部分情况都是需要自定义槽函数的，因为槽函数就是用户触发某个操作之后要进行的业务逻辑，而业务逻辑通常是很复杂的，所以需要程序员自己去写
• 而对于自定义信号，就比较少见，实际开发中很少会需要自定义信号
• 因为信号对应着用户的某个操作，而在GUI中，用户能进行的操作是可以穷举的，Qt 内置的信号基本已经覆盖到了所有的用户操作

因此使用Qt 的内置信号，足以应付大部分的开发场景了，咱们的Widget虽然还没有定义任何信号，但是由于其继承了 QWidget 和 QBbject， 这里面已经提供了一些信号，可以直接用

但毕竟是大部分，那还有一小部分是内置信号解决不了的，所以Qt还是为我们提供了自定义信号的途径和方式

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• 所谓 Qt 的信号，其实也是一个“函数”，槽函数和普通成员之间没啥差别
• 但是信号函数，则是一类非常特殊的函数，程序员只要写出函数声明并告诉 Qt 这是一个“信号”即可
• 这个函数的定义，是 Qt 在编译过程中自动生成的，并且这个过程我们无法干预

信号在 Qt 中是特殊的机制，Qt 生成的信号函数的实现，要配合 Qt 框架做很多既定的操作

然后关于信号函数声明：

• 信号函数的返回值必须是void
• 有没有参数都可以，甚至支持重载 

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在进行自定义信号创建之前，要明白几点：

• Qt 中内置的信号，都不需要通过咱们手动通过代码来触发，用户在 GUI 进行操作时，就会自动触发对应信号（发射信号的代码已经内置到 Qt 源码框架中了） 
• 而对于我们的自定义信号，Qt 有个日俄欧美人你提供了一个关键字 emit ，也有发射的意思，具体用法下面代码会有演示

①首先是声明信号函数 

②然后将自定义信号和自定义槽函数关联起来并使用emit关键字手动触发信号 

③查看结果 

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 emit手动触发信号的步骤可以在代码的任意位置，不一定非得在构造函数中

• 其实在 Qt 5 版本之后，emit现在其实啥也没干，真正的操作都包含在 mySignal 内部生成的函数定义中
• 就是上面的代码中不写emit，就写个mySignal() 相当于调用这个函数，一样可以完成触发信号
• 但即使如此，实际开发中建议加上emit，能增加代码可读性，标识这个语句是发射信号
• emit也可以手动发射Qt内置的信号

3.3 带参数的信号槽

• 信号和槽可以带参数，当信号带有参数的时候，槽的参数必须和信号的一致
• 此时发射信号的时候，就可以给信号函数传递实参，与之对应的这个参数就会被传递到对应的槽函数中，就可以起到让信号给槽传参效果了

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①先在声明处带上参数（C++中形参的名字可以省略）

②给槽的定义带上参数 

③查看结果 

④也可以通过按钮来切换标题： 

//通过拖拽方式创建按钮后，右键“转到槽”
void Widget::on_pushButton_clicked()
{emit mySignal("把标题设置为标题1");
}void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{emit mySignal("把标题设置为标题2");
}

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• Qt中很多内置的信号也是带有参数的，但是这些参数不是我们自己传的，比如 clicked 信号就有一个参数，是bool，表示当前按钮是否处于“选中”状态（对于QPushButton没啥作用，对QCheckBox复选框很有用，后期再讲）
• 信号函数的参数和槽参数数量可以不一致，但是信号参数数量需要 >= 槽的参数，否则会编译报错

问题：为什么允许信号参数数量 >= 槽参数个数 呢？

解答：

• 一个槽函数可能会绑定多个信号
• 如果我们严格要求参数个数一致，就意味着信号绑定槽的要求变高了，会有很多麻烦
• 换而言之，当下的规则就允许一个槽函数能够绑定更多的信号了

个数不一致，槽函数就会按照信号的参数顺序，拿到信号的前 N 个参数，总之就是要确保槽函数的每个参数是有值的

四，信号和槽的意义

信号和槽的主要面对的问题，就是“响应”用户的操作，执行一段业务逻辑（代码）：

• Qt 的这种信号和槽，在各类 GUI 开发的框架中，是一个比较有特色的存在；这个有特色其实是贬义词，因为其它的 GUI 开发框架，搞的方式更简洁一些
• 网页开发中响应用户操作，主要就是挂“回调函数”，直接将函数赋值给对应的属性，不需要搞一个单独的connect完成上述的信号槽关联（大部分的 GUI 开发框架都是这样搞的）

Qt 这样的信号槽和connect机制，设想是这样的：

• 解耦合：把触发用户操作的控件 和 对应的处理逻辑进行解耦合
• “多对多”效果：比如一个信号可以 connect 到多个槽函数上，一个槽函数也可以被多个信号 connect

其实在GUI开发过程中，“多对多”其实是个伪需求，实际开发很少用到，绝大多数情况“一对一”够用了，而且新推出的一些图形化开发框架，很少有再继续支持这种多对多了 

五，信号和槽断开连接

有连接就有断开，假设我们不再继续保持一个信号和槽的连接，那么可以使用 disconnect 函数来取消关联

• 但是disconnect用的是比较少的，大部分情况下把信号和槽连上之后就不必再管了
• 主动断开的场景往往是把信号重新绑定到另一个槽函数上

disconnect的用法和connect基本一致：

六，使用lamdba表达式定义槽函数

定义槽函数时，也可以用lamdba表达式的，lamdba表达式主要应用在“回调函数”场景中：C++ —— C++11新增语法-CSDN博客

废话不多说，直接上代码：

• 另外，我们也要确认捕获到 lamdba 内部的变量是有意义的，因为回调函数的执行时机是不确定的，所以就要保证无论用户点击了按钮，捕获到的变量都能正确使用
• lamdba 除了可以按照值得方式来捕获变量[=]，也可以按照引用得方式来捕获[&]，这时捕获到的一般就是各种控件的指针（但是Qt一般不用[&]，因为可能会有很多意想不到的报错）
• 以上面的代码为例，如果是[&]，那么运行后点击按钮就会报错，因为我们在构造函数里创建的button声明周期是随构造函数的，构造函数执行完后button就没了，这时候传递给lamdba的引用就是个空引用，直接闪退
• lamdba是C++11加入的，Qt 5 及更高版本默认就是按照C++11来编译的，如果使用Qt 4 或者更老版本，就需要在 .pro 文件里手动加上 C++11的编译选项哦