信号与槽
- 信号和槽概述
- 信号和槽的使用
- 自定义信号和槽
- 信号与槽的连接⽅式
- 信号和槽的其他说明
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- 信号与槽的断开
- [使⽤ Lambda 表达式定义槽函数](#使⽤ Lambda 表达式定义槽函数)
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- [1、局部变量引⼊⽅式 [ ]](#1、局部变量引⼊⽅式 [ ])
- [2、函数参数 （ ）](#2、函数参数 （ ）)
- 3、选项Opt
- [4、Lambda表达式的返回值类型 ->](#4、Lambda表达式的返回值类型 ->)
- [5、Lambda表达式的函数体 { }](#5、Lambda表达式的函数体 { })
- 6、槽函数使⽤Lambda表达式来实现
- 信号与槽的优缺点
信号和槽概述
在 Qt 中，⽤⼾和控件的每次交互过程称为⼀个事件。⽐如 "⽤⼾点击按钮" 是⼀个事件，"⽤⼾关闭窗⼝" 也是⼀个事件。每个事件都会发出⼀个信号，例如⽤⼾点击按钮会发出 "按钮被点击" 的信号，⽤⼾关闭窗⼝会发出 "窗⼝被关闭" 的信号。
Qt 中的所有控件都具有接收信号的能⼒，⼀个控件还可以接收多个不同的信号。对于接收到的每
个信号，控件都会做出相应的响应动作。例如，按钮所在的窗⼝接收到 "按钮被点击" 的信号后，会做
出 "关闭⾃⼰" 的响应动作；再⽐如输⼊框⾃⼰接收到 "输⼊框被点击" 的信号后，会做出 "显⽰闪烁的
光标，等待⽤⼾输⼊数据" 的响应动作。在 Qt 中，对信号做出的响应动作就称之为槽。
信号和槽是 Qt 特有的消息传输机制，它能将相互独⽴的控件关联起来。⽐如，"按钮" 和 "窗⼝"
本⾝是两个独⽴的控件，点击 "按钮" 并不会对 "窗⼝" 造成任何影响。通过信号和槽机制，可以将 "按
钮" 和 "窗⼝" 关联起来，实现 "点击按钮会使窗⼝关闭" 的效果。
信号的本质
信号是由于⽤⼾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 Qt 对
应的窗⼝类会发出某个信号，以此对⽤⼾的操作做出反应。因此，信号的本质就是事件。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。
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
类的任何位置（ public、protected 或 private ），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。
说明
- 信号和槽机制底层是通过函数间的相互调⽤实现的。每个信号都可以⽤函数来表⽰，称为信号函数；每个槽也可以⽤函数表⽰，称为槽函数。
- 信号函数和槽函数通常位于某个类中，和普通的成员函数相⽐，它们的特别之处在于：信号函数⽤ signals 关键字修饰，槽函数⽤public slots、protected slots或者 private slots 修饰。signals 和 slots 是 Qt 在 C++ 的基础上扩展的关键字，专⻔⽤来指明信号函数和槽函数；信号函数只需要声明，不需要定义（实现），⽽槽函数需要定义（实现）。
信号和槽的使用
连接信号和槽
在 Qt 中，QObject 类提供了⼀个静态成员函数connect() ，该函数专⻔⽤来关联指定的信号函数和槽
函数。
connect() 函数原型：
c
connect (const QObject *sender,
const char * signal ,
const QObject * receiver ,
const char * method ,
Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection )参数说明：
- sender：信号的发送者；
- signal：发送的信号（信号函数）；
- receiver：信号的接收者；
- method：接收信号的槽函数；
- type： ⽤于指定关联⽅式，默认的关联⽅式为 Qt::AutoConnection，通常不需要⼿动设定。
代码⽰例: 在窗⼝中设置⼀个按钮，当点击 "按钮" 时关闭 "窗⼝" .
查看内置信号和槽
系统⾃带的信号和槽通常是通过 "Qt 帮助⽂档" 来查询。
在帮助⽂档中输⼊：QPushButton的⽗类 QAbstractButton中继续查找关键字signals
这⾥的 clicked() 就是要找的信号。槽函数的寻找⽅式和信号⼀样，只不过它的关键字是 slot。
通过 Qt Creator ⽣成信号槽代码
代码⽰例: 在窗⼝中设置⼀个按钮，当点击 "按钮" 时关闭 "窗⼝" .
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新建项⽬，如下图为新建完成之后所包含的所有⽂件；
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双击 widget.ui ⽂件，进⼊ UI 设计界⾯；
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在 UI 设计窗⼝中拖⼊⼀个 "按钮" ，并且修改 "按钮" 的名称及字体⼤⼩等；
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可视化⽣成槽函数；
当单击 "转到槽..." 之后，出现如下界⾯：对于按钮来说，当点击时发送的信号是：clicked()，所以此处选择：clicked()
对于普通按钮来说, 使⽤ clicked 信号即可. clicked(bool) 没有意义的. 具有特殊状态的按
钮(⽐如复选按钮)才会⽤到 clicked(bool) .
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⾃动⽣成槽函数原型框架；
（1）在 "widget.h" 头⽂件中⾃动添加槽函数的声明；
（2）在 "widget.cpp" 中⾃动⽣成槽函数定义.
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在槽函数函数定义中添加要实现的功能. 实现关闭窗⼝的效果.
自定义信号和槽
基本语法
在 Qt 中，允许⾃定义信号的发送⽅以及接收⽅，即可以⾃定义信号函数和槽函数。但是对于⾃定义的
信号函数和槽函数有⼀定的书写规范。
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⾃定义信号函数书写规范
（1）⾃定义信号函数必须写到 "signals" 下；
（2）返回值为 void，只需要声明，不需要实现；
（3）可以有参数，也可以发⽣重载；
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⾃定义槽函数书写规范
（1）早期的 Qt 版本要求槽函数必须写到 "public slots" 下，但是现在⾼级版本的 Qt 允许写到类的"public" 作⽤域中或者全局下；
（2）返回值为 void，需要声明，也需要实现；
（3）可以有参数，可以发⽣重载；
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发送信号
使⽤ "emit" 关键字发送信号 。"emit" 是⼀个空的宏。"emit" 其实是可选的，没有什么含义，只
是为了提醒开发⼈员。
⽰例1：
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在 widget.h 中声明⾃定义的信号和槽，如图所⽰；
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在 widget.cpp 中实现槽函数，并且关联信号和槽
⽰例2：当⽼师说 "上课了"，学⽣们就 "回到座位，开始学习"。
- 在源⽂件中新建两个类，⼀个是⽼师类，⼀个是学⽣类
在 Qt 中新建类时, 要选择新建类的⽗类.
显然，当前项⽬中还没啥类适合做新类的⽗类, 同时新的类也不是⼀个 "窗⼝" 或者 "控件". 这种情况
⼀般选择 QObject 作为基类.
这样做的好处是这个新类的对象可以搭配 Qt 的对象树机制. 便于对象的正确释放.
对于 "学⽣类" 以上述同样的⽅式进⾏添加，添加完成之后，项⽬⽬录新增⽂件如下：
在 teacher.h 中声明信号函数：
在 student.h 中声明槽函数：
在 widget.h 中实例化 "⽼师类对象" 和 "学⽣类对象"；
在 student.cpp 中实现槽函数：
在 widget.cpp 中连接⾃定义信号和槽；
⽰例3：⽼师点击 "按钮" 触发学⽣上课；
运⾏结果如下图⽰：
带参数的信号和槽
Qt 的信号和槽也⽀持带有参数, 同时也可以⽀持重载.
此处我们要求, 信号函数的参数列表要和对应连接的槽函数参数列表⼀致.
此时信号触发, 调⽤到槽函数的时候, 信号函数中的实参就能够被传递到槽函数的形参当中.
⽰例1：重载信号槽
（1）在 "widget.h" 头⽂件中声明重载的信号函数以及重载的槽函数；如下图所⽰：
（2）在 "Widget.cpp" ⽂件实现重载槽函数以及连接信号和槽。
在定义函数指针时要指明函数指针的作⽤域。
（3）执⾏结果如下图所⽰：
⽰例2：信号槽参数列表匹配规则
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在 "widget.h" 头⽂件中声明信号和槽函数；
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在 "widget.cpp" ⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；
其实信号的参数个数可以多于槽函数的参数个数，但是槽的参数个数不能多于信号参数个数.
但是实际开发中最好还是保持参数个数也能匹配⼀致
⽰例3：
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在 "widget.h" 头⽂件中声明信号和槽函数；
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在 "widget.cpp" ⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；
信号与槽的连接⽅式
⼀对⼀
主要有两种形式，分别是：⼀个信号连接⼀个槽 和**⼀个信号连接⼀个信号**。
⼀个信号连接⼀个槽
⽰例：
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在 "widget.h" 中声明信号和槽以及信号发射函数；
-
在 "widget.cpp" 中实现槽函数，信号发射函数以及连接信号和槽；
⼀个信号连接另⼀个信号
⽰例：
在上述⽰例的基础上，在 "widget.cpp" ⽂件中添加如下代码：
⼀对多
⼀个信号连接多个槽
⽰例：
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在 "widget.h" 头⽂件中声明⼀个信号和三个槽；
-
在 "widget.cpp" ⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；
多对⼀
多个信号连接⼀个槽函数
⽰例：
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在 "widget.h" 头⽂件中声明两个信号以及⼀个槽；
-
在 "widget.cpp" ⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；
信号和槽的其他说明
信号与槽的断开
使⽤ disconnect 即可完成断开.
disconnect 的⽤法和 connect 基本⼀致.
⽰例：
使⽤ Lambda 表达式定义槽函数
Lambda表达式 是 C++11 增加的特性。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。
Lambda表达式 的语法格式如下：
c
[ capture ] ( params ) opt -> ret {
Function body;
};说明：
| capture | 捕获列表 |
|---|---|
| params | 参数表 |
| opt | 函数选项 |
| ret | 返回值类型 |
| Function body | 函数体 |
1、局部变量引⼊⽅式 [ ]
\] : 标识⼀个 Lambda表达式 的开始。不可省略。 | 符号 | 说明 | |:------------:|--------------------------------------:| | \[ \] | 局部变量捕获列表。Lambda表达式不能访问外部函数体的任何局部变量 | | \[a\] | 在函数体内部使⽤值传递的⽅式访问a变量 | | \[\&b\] | 在函数体内部使⽤引⽤传递的⽅式访问b变量 | | \[=\] | 函数外的所有局部变量都通过值传递的⽅式使⽤, 函数体内使⽤的是副本 | | \[\&\] | 以引⽤的⽅式使⽤Lambda表达式外部的所有变量 | | \[=, \&foo\] | foo使⽤引⽤⽅式, 其余是值传递的⽅式 | | \[\&, foo\] | foo使⽤值传递⽅式，其余引⽤传递 | | \[this\] | 在函数内部可以使⽤类的成员函数和成员变量，= 和 \& 形式也都会默认引⼊ | 说明： * 由于使⽤引⽤⽅式捕获对象会有局部变量释放了⽽Lambda函数还没有被调⽤的情况。如果执⾏Lambda函数，那么引⽤传递⽅式捕获进来的局部变量的值不可预知。所以绝⼤多数场合使⽤的形式为： \[=\] () { } * 早期版本的 Qt，若要使⽤Lambda表达式，要在 ".pro" ⽂件中添加： CONFIG += C++11因为 Lambda表达式 是 C++11 标准提出的。Qt5 以上的版本⽆需⼿动添加，在新建项⽬时会⾃动添加。  ⽰例1：Lambda表达式的使⽤  ⽰例2：以 \[=\] ⽅式传递，外部的所有变量在Lambda表达式中都可以使⽤  ⽰例3：以 \[a\] ⽅式传递，在Lambda表达式中只能使⽤传递进来的 a  #### 2、函数参数 （ ） (params) 表⽰ Lambda函数对象接收的参数，类似于函数定义中的⼩括号表⽰函数接收的参数类型和个数。参数可以通过按值（如：(int a,int b)）和按引⽤（如：(int \&a,int \&b)）两种⽅式进⾏传递。函数参数部分可以省略，省略后相当于⽆参的函数。 #### 3、选项Opt Opt 部分是可选项，最常⽤的是 mutable声明 ，这部分可以省略。 Lambda表达式外部的局部变量通过值传递进来时，其默认是 const，所以不能修改这个局部变量的拷 ⻉，加上mutable 就可以修改。 #### 4、Lambda表达式的返回值类型 -\> 可以指定 Lambda表达式 返回值类型；如果不指定返回值类型，则编译器会根据代码实现为函数推导⼀个返回类型；如果没有返回值，则可忽略此部分。 #### 5、Lambda表达式的函数体 { } Lambda表达式的函数体部分与普通函数体⼀致。⽤ { } 标识函数的实现，不能省略，但函数体可以为空。 #### 6、槽函数使⽤Lambda表达式来实现 ⽰例1：点击按钮关闭窗⼝；  当 "connect" 函数第三个参数为 "this" 时，第四个参数使⽤ Lambda表达式时，可以省略掉"this" ### 信号与槽的优缺点 **优点: 松散耦合** 信号发送者不需要知道发出的信号被哪个对象的槽函数接收，槽函数也不需要知道哪些信号关联了⾃⼰，Qt的信号槽机制保证了信号与槽函数的调⽤。⽀持信号槽机制的类或者⽗类必须继承于 QObject类。 **缺点: 效率较低** 与回调函数相⽐，信号和槽稍微慢⼀些，因为它们提供了更⾼的灵活性，尽管在实际应⽤程序中差别不⼤。通过信号调⽤的槽函数⽐直接调⽤的速度慢约10倍（这是定位信号的接收对象所需的开销；遍历所有关联；编组/解组传递的参数；多线程时，信号可能需要排队），这种调⽤速度对性能要求不是⾮常⾼的场景是可以忽略的，是可以满⾜绝⼤部分场景。