【Qt】信号和槽

一、信号和槽概述

在 Qt 中,用户和控件的每次交互过程称为⼀个事件。⽐如 "用户点击按钮" 是⼀个事件,"用户关闭窗口" 也是⼀个事件。每个事件都会发出⼀个信号,例如用户点击按钮会发出 "按钮被点击" 的信 号,用户关闭窗⼝会发出 "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,等待用户输⼊数据" 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。

Linux 有个相同名称的概念,也叫信号 Signal

这是一个系统内部的通知机制,也是一个进程间通信的方式。

信号有三个关键的要素

  1. 信号源:谁发的信号

  2. 信号的类型:那种类别的信号

  3. 信号的处理方式:注册信号处理函数,在信号被触发的时候自动调用执行
    Qt中,谈到信号,也是涉及到这三个要素

  4. 信号源:由那个控件发出的信号

  5. 信号的类型:用户进行不同的操作,就可能触发不同的信号。

  6. 信号的处理方式:槽(slot) => 函数。Qt中可以使用connect这样的函数,把一个信号和一个槽关联起来。后续只要信号触发了,Qt就会自动的执行槽函数
    所谓的"槽函数"本质上也是一种"回调函数(callback)"

C语言中

  1. 实现转移表,降低代码的"圈复杂度"。
  2. 实现回调函数效果 => qsort

C++中

  1. STL中,函数对象/仿函数
  2. lambda表达式。

Linux中

  1. 信号处理函数
  2. 线程的入口函数
  3. epoll内部也是基于回调的机制实现

在信号来临之前,一定要将该信号的处理函数准备好。

二、信号和槽的使用

1.连接信号和槽

在 Qt 中,QObject 类提供了⼀个静态成员函数 connect() ,该函数专门用来关联指定的信号函数和槽函数。

关于 QObject

QObject 是 Qt 内置的⽗类. Qt 中提供的很多类都是直接或者间接继承自 QObject.

connect() 函数原型:

复制代码
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。

示例:

点击关闭就会触发信号,调用Qwidget内置的槽函数close,关闭控件。

2.自定义信号和槽

自定义槽

在Qt designer中推拽一个Push Button,右键单击点传为槽,会生成这么一个函数。

在Qt中除了通过connect连接信号槽之外,还有可以通过函数名字的方式自动连接。

如果我们改了这个函数的名字,按钮点击无反应,在控制台会出现下面这条信息。

自定义信号

代码:

3.信号和槽的断开

使⽤ disconnect 即可完成断开. disconnect 的⽤法和 connect 基本⼀致.

三、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。

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