Qt --- 信号和信号槽

前言

Linux信号Signal，系统内部的通知机制，进程间通信方式。

信号源：谁发的信号。

信号的类型：哪种类别的信号。

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中的信号和Linux中的信号，虽然不一样，也有很多的相似之处。

Qt中谈到的信号，也是涉及到三个要素。

信号源：由哪个控件发出的信号。

信号的类型：用户进行不同的操作，就可能触发不同的信号。比如点击按钮信号。在输入框中移动光标，触发移动光标的信号，勾选一个复选框，选择一个下拉框，都会触发出不同的信号。我们写的GUI程序，就是要让用户进行操作，就是要和用户进行交互，这个过程中就需要关注，用户当前的操作具体是个什么样的操作。

信号的处理方式：槽(slot) =》就是一个函数，Qt中可以使用connect函数这样的函数，把一个信号和槽关联起来。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中回调函数。

一定是先把信号的处理方式准备好，再触发信号，Qt中，一定是先关联信号和槽，然后再触发这个信号，顺序不能颠倒。否则信号就不知道如何处理了。就错过信号的处理了。

一、Connect函数的用法

connect这个函数和Linux中TCPsocket中建立连接的函数，没有任何关系，只是名字恰好一样罢了。

是QObject提供的静态的成员函数。

Qt中提供的这些类，本身是存在一定的继承关系的。

QObject就是其他Qt内置类的祖宗。唉Java中也存在类似的设定。Java所有的类都是继承自Object类。

connect具体的使用方式

type参数可以先不考虑。

sender 描述了当前信号是哪个控件发出来的。

signal 描述当前信号的类型

receiver和method 信号如何处理。receiver：哪个对象负责处理。method：这个信号该如何处理。

代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QPushButton* button = new QPushButton(this);
    button->setText("按钮");
    //绑定信号和槽函数
    //最后一个槽函数是Widget类里面包含的一个槽函数
    connect(button,&QPushButton::clicked,this,&Widget::close);
    button->move(100,100);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

界面上包含一个按钮，点击这个按钮就关闭窗口。所谓的信号也是QPushButton中指定的一些成员函数。

click 是一个slot函数，作用就是在调用的时候相当于点击了一下按钮。

clicked 才是要触发的点击信号。connect要求这两参数是匹配的，button的类型如果是QPushButton*，此时，第二个参数的信号必须是QPushButton内置的信号（父类的信号），不能是一个其他的类，比如QLineEdit的信号。close是QWidget内置的槽函数。Widget继承了QWidget所以Widget就可以使用close这个函数了。

两个问题：

1、咋知道QPushButton有个clicked信号？咋知道的QWidget有一个close槽？

多看文档！在翻阅文档的时候，如果在当前类中没有找到对应的线索，不妨去看看这个类的父类。

参数在QPushButton用不到。

查阅文档中的信号的时候，最重点就是关注信号的发送时机（用户进行了啥样的操作，就能够产生这个信号）

2、char*和函数指针是同一个东西吗？

所谓的指针，其实是一个统称。char*和int*和函数指针都是不同的类型！ void(*)()是该函数的函数指针。bool(*)()即使是这两个函数指针的类型都是不一致的！！C++中，不允许你使用两个不同的指针类型相互赋值。

这个函数声明，是以前旧版本Qt的connect函数的声明。以前版本中传参的写法和现在其实也是有区别的。此时给信号参数传参，需要搭配一个SIGNAL宏。给槽参数传参，需要搭配一个SLOT传入的函数指针转成char*

从Qt 5开始对上述写法做出了简化，不再需要写SIGNAL和SLOT宏了。给connect提供了重载版本。重载版本中，第二个参数和第四个参数成了泛型参数，允许咱们传入任意类型的函数指针了。

第一个 Qt封装的类型萃取器，此时connect函数就带有了一定的参数检查功能。如果你传入的第一个参数和第二个参数不匹配。或者第三个参数和第四个参数不匹配。此时代码编译出错。

二、自定义信号和自定义槽

所谓的slot就是一个普通的成员函数

代码：按下按钮，修改一下窗口标题 setWindowTitle。

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QPushButton* button = new QPushButton(this);
    button->setText("更换名字");
    //连接信号和槽函数
    connect(button,&QPushButton::clicked,this,&Widget::handler);
    button->move(100,100);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::handler()
{
    setWindowTitle("改变窗口名字");
}

所谓的自定义一个槽函数，和自定一个普通函数没有什么区别。

在以前版本的Qt中，槽函数必须放到public slots后。

Qt里广泛使用了元编程技术（基于代码生成代码），qmake构建Qt项目的时候，就会调用专门的扫描器，扫描代码中特定的关键字。基于关键字自动生成一大堆相关的代码。

第二种自定义槽的方式：

//Qt生成的符合规则的函数名，可以被Qt自动连接信号和槽。是在ui_widget.h这个文件里处理的
void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    setWindowTitle("修改窗口名字");
}

点击后会生成一个函数，声明也罗列好了。

现在我们就可ui编写代码了。在Qt中，除了通过connect连接信号槽意外，还可以通过函数名字的方式来自动连接。

当函数名符合上述的规则之后，Qt就能自动的把信号和槽给建立上联系！

正是在自动生成ui_widget.h中调用的。如果我们通过图形化界面创建控件，还是推荐使用这种快速的方式来连接信号槽。如果我们是通过代码的方式来创建控件，还是得手动connect，（你的代码中没有调用 connectSlotByName这样的函数）。

Qt中也允许自定义信号。

自定义槽函数，非常关键，开发大部分情况都是需要自定义槽函数的。槽函数就是用户触发某个操做之后，要进行的业务逻辑。

自定义信号比较少见，实际开发中很少会需要自定义信号。信号就对应到用户的某个操作。在GUI中用户能够进行哪些操作，是可以穷举的，Qt内置的信号，基本上已经覆盖到了。上述所有可能的用户操作。因此，使用Qt内置的信号，就足以应对大部分的开发场景了。自定义信号，本身代码比较简单的。

咱们的Widget虽然还没有定义任何信号，由于继承自QWidget和QObject，这两类里面已经提供了一些信号了，可以直接使用。所谓的Qt的信号，本质上就是一个函数，Qt5 以及更高版本中，槽函数和普通的成员函数之间，没啥差别了。

1、但是，信号则是一类非常特殊的函数，程序员只要写出函数声明，并且告诉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，自动生成的过程，程序员无法干预。信号在Qt中特殊的机制，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！！

2、作为信号函数，这个函数的返回值，必须是void。有没有参数都可以，甚至也可以支持重载。

qmake的时候，调用一些代码的分析生成工具。扫描到类中包含signals这个关键字的时候，此时就会自动的把下面的函数声明认为是信号，并且给这些信号函数自动的生成函数定义。

建立连接，不代表信号发出来了，如何才能触发自定义的信号呢？

Qt内置的信号，都不需要咱们手动通过代码来触发，用户在GUI，进行某些操作，就会自动触发对应信号（发射信号的代码已经内置到Qt框架中了）。emit发射信号。emit mySignal(); emit是Qt扩展出来的关键字。其实在Qt 5中emit现在啥都没做。真正的操作都包含在mySignal内部生成的函数定义了。即使不写emit，信号也能发出去！即使如此，实际开发中，还是建议把emit都加上，加上代码可读性更高，更明显的表示出，这里是发射自定义信号。

代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    //QPushButton* button = new QPushButton(this);
    //button->setText("按钮");
    connect(this,&Widget::Mysignal,this,&Widget::MysignalHand);
    
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::MysignalHand()
{
    setWindowTitle("自定义信号");
}

emit发送信号

信号和槽也可以带参数。当信号带有参数的时候，槽的参数必须和信号的参数一致。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传递到对应的槽函数中。一致主要是要求类型一致，个数如果不一致也可以，不一致的时候，要求信号的参数的个数必须比槽的参数要更多。

传参可以起到复用代码的效果。有多个逻辑，逻辑上整体基本一致，但是涉及到的数据不同，就可以通过函数 - 参数来复用代码，并且在不同的场景中传入不同的参数即可。

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QPushButton* button1 = new QPushButton(this);
    button1->setText("按钮1");
    button1->move(100,100);
    QPushButton* button2 = new QPushButton(this);
    button2->setText("按钮2");
    button2->move(200,200);
    connect(button1,&QPushButton::clicked,this,&Widget::handler1);
    connect(button2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::handler2);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::MysignalHand(const QString& text)
{
    setWindowTitle(text);
}

void Widget::handler1()
{
    MysignalHand("传递参数1");
}

void Widget::handler2()
{
    MysignalHand("传递参数2");
}

通过这一套信号槽，搭配不同的参数，就可以起到设置不同标题的效果。Qt中很多内置的信号，也是带有参数的。这些参数不是自己传递的。clicked信号就带有一个参数。

信号函数的参数多于槽函数参数的个数，此时可以正常使用。

信号函数的参数个数，少于槽函数的参数个数，此时代码无法编译通过。一个槽函数，有可能绑定多个信号。如果我们严格要求个数一致，就意味着信号绑定到槽的要求就变高了。换而言之，当下这样的规则，就允许信号和槽之间的绑定更灵活了。更多的信号可以绑定到这个槽函数上了。要求信号给槽的参数，可以富裕。但是不能少。

带有参数的信号，要求信号的参数和槽的参数要一致。类型、个数要满足要求（信号的参数个数要多于槽的参数个数，也可以相等）。

Qt中如果要让某个类能够使用信号槽，（可以在类中定义信号和槽函数）。则必须要在类的最开始的地方，写下Q_OGJECT宏。会进行宏展开，最终展开的效果会得到一系列很复杂的代码。这些代码就涉及到了Qt实现的内部原理了，这里就不深入研究了，如果不加这个宏，这个类就会编译报错。

三、信号和槽的意义

所谓的信号槽，终究要解决的问题，就是响应用户的操作。信号槽，其实在GUI开发各种框架中，是一个比较有特色的存在。这是一个高情商的说法，其他的GUI开发框架，搞的方式都要更简洁一些。网页开发（js + dom api）网页开发中响应用户的操作，主要就是挂回调函数。不要搞一个单独的connect完成上述的信号槽连接。处理函数u，就像控件的一个属性/成员一样。大部分的GUI开发框架都是这么搞的。

Qt信号槽，connect这个机制，设想很美好的。

1）解耦合，把触发用户操作的控件和处理对应用户的操作逻辑解耦合。

2）多对多的效果：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。前端开发只能一对一。一个事件只能对应一个处理函数。Qt谈到的一个多对多和我们的数据库使用的多对多是相似的。数据库中是通过关联表实现的。Qt也是这样的。

综上所述，Qt引入信号和槽机制，最本质的目的。就是为了能够让信号和槽之间按照多对多的方式来进行关联。其他的GUI框架往往是不具备这样的特性的。实际上，随着程序开发这个事情，大家的经验越来越多。其实在GUI开发的过程中，多对多这个事情，其实是个伪需求，实际开发很少会用到绝大部分情况，一对一就够用了。新出现的一些图形化开发框架，很少有在继续支持这种多对多的了。Qt有很多的优点，值得我们区深究。

四、信号和槽断开连接

1、使用disconnect来断开信号槽的连接。这个东西用的比较少，大部分的情况下，把信号和槽连接了以后，就不必管了。

代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    connect(ui->pushButton_2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::Handler1);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::Handler1()
{
    setWindowTitle("按钮1");
}

void Widget::Handler2()
{
    setWindowTitle("改变成功");
}



void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    //解除按钮1原有的信号和槽函数的连接
    disconnect(ui->pushButton,&QPushButton::clicked,this,&Widget::Handler1);
    //重新连接信号和槽函数的连接
    connect(ui->pushButton_2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::Handler2);
}

切换原来信号绑定的槽函数。

2、定义槽函数的时候，也是可以使用lambda表达式的！很多编程语言都支持，语法糖。本质就是一个匿名函数，主要应用在回调函数场景中。lambda表达式是一个回调函数。这个函数无法获取到外面的变量的。lambda为了解决上述问题，引入了变量捕获。写作[=]把上层的变量都给捕获。后续对应的槽函数比较简单，而且是一次性使用的，就经常会写作这种lambda的形式。另外也要确认捕获的lambda内部的变量是有意义的。无论何时用户点击了按钮，捕获到的变量都能正确使用。

代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QPushButton* button = new QPushButton(this);
    button->setText("按钮lambda");
    connect(button,&QPushButton::clicked,this,[=](){
        button->move(100,200);
    });
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

小结：

1、信号槽是啥 信号源，信号的类型，信号的处理方式。

2、信号槽的使用 connect。

3、如何查阅文档，一个控件，内置了哪些信号，信号都是何时触发。一个控件内置了哪些槽，槽都是什么作用。

4、自定义槽函数。还可以让Qt Creator自动生成。

5、自定义信号 信号本质就是一个成员函数，函数的定义是Qt自己生成的，咱们只需要写函数声明。

6、信号和槽还可以带有参数，类型匹配，信号的参数要多于槽的参数。

7、信号槽存在的意义 解耦合 多对多的效果。

8、disconnect使用方式。

9、lambda表达式，简化槽函数的定义。