QT跨平台应用程序开发框架（3）—— 信号和槽

一，基本概念

二，connect函数使用

[2.1 connect](#2.1 connect)

[2.2 Qt内置信号和槽](#2.2 Qt内置信号和槽)

[2.3 一些细节](#2.3 一些细节)

三，自定义信号和槽

[3.1 自定义槽函数](#3.1 自定义槽函数)

[3.2 自定义信号](#3.2 自定义信号)

[3.3 带参数的信号槽](#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

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

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：

cpp 复制代码

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

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：

cpp 复制代码

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

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

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

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

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

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：

cpp 复制代码

//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");
}

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