【QT】信号与槽基础：手动连接的原理与实践

信号与槽的基本概念

信号（signals）

在Qt框架中，用户与控件的每次交互都会触发相应的事件，并产生对应的信号。例如，当用户点击按钮时，按钮会发出"按钮被按下"的信号。

在QT中要注意信号的三个要素：

1.信号源：哪个控件发出的信号。

2.信号类型：不同用户操作会触发不同信号。例如：按钮点击信号、窗口关闭信号。

本质：GUI程序的核心在于实现用户交互，需要准确识别并响应各类用户操作。

3.信号处理的方式：槽（slot）函数，后续只要信号发出了，qt会自动执行槽函数。

槽（slot）

Qt 控件天生具备接收信号的能力，且单个控件可以同时响应多个不同信号。当控件接收到特定信号时，就会执行对应的响应操作，这种响应机制在 Qt 中被称为"槽"。槽函数在做的本质上对未发生的事件写应对方案，事件发生了（信号发出）就执行先前写好的方案（自动调槽函数）。举个实际的例子：设置手机闹钟------你现在定义"早上7点响铃"（写槽函数），当时间到达7点时（信号发出），系统自动执行响铃操作（调用槽函数）。

槽函数本身是一种回调函数------------回调函数是一种编程模式，指将函数A作为参数传递给函数B，由函数B在特定条件满足时调用函数A。这种机制实现了"调用权"的转移。回调函数是编程中常用的机制，例如c++的仿函数，linux中的线程入口函数。

为了对信号和槽有更深刻的理解我们来画图：

connect函数

从上图中我们可以知道，如果不把信号和槽函数关联到一起，自然槽函数是不能在信号发出时被自动调用的。qt提供了connect函数，我们可以通过connect函数将信号和槽关联到一起。

QObject

connect是QObject类提供的静态成员函数。由于Qt中所有类都继承自QObject，且遵循高内聚、低耦合的设计原则，子类可以自然地继承并使用父类的成员函数。QT中的继承关系如图：

connect

选中QObject按F1在文档中查询，我们会在成员函数这一栏看到connect。

cpp 复制代码

connect(const QObject *sender,//哪个控件发的信号
 const char *signal,//信号的类型
 const QObject * receiver ,//接收信号的对象，普通槽函数必须写，Lambda表达式不用写
 const char *method, //怎么处理信号
Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection) const//第四个参数后面学到在解释

使用QT创建槽函数

接下来我们来使用connect函数连接信号和槽：

widget.cpp

cpp 复制代码

#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("关闭");
    button->move(300,200);//设置坐标

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

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

其他代码就用QT自动生成的不变。

click

是一个槽函数，用于编程方式触发按钮点击,调用一下相当于点击一下按钮。

clicked

是一个信号，当按钮被实际点击时发出，相当于按钮已经被触发了。

close

close是QWidget内置的槽函数，Widget继承了QWidet的槽函数；调用close可以关闭窗口。

运行

运行之后出现一下界面：

点击button之后，界面销毁。

connect的要求

信号的类型必须是发送信号的控件的。这里的button类型是QPushbutton *那么第二个参数必须是QPushButton内置的信号（或者从父类继承的信号也行）。

QT提供了哪些信号与槽

qt中有非常多的槽函数，我们不可能全部记得，需要时在文档查询即可。

在文档中查询时找不到时，要找的可能在父类中。

close这个槽就在QWidget当中：

不同版本的类型处理

cpp 复制代码

connect(const QObject *sender,//哪个控件发的信号
 const char *signal,//信号的类型
 const QObject * receiver ,//接收信号的对象，普通槽函数必须写，Lambda表达式不用写
 const char *method, //怎么处理信号
Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection) const//第四个参数后面学到在解释

cpp 复制代码

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

仔细观察connect函数的声明我们会发现，我们传入的&QPushButton::clicked和&Widget::close的类型是函数指针，并不是声明中的const char *。

旧版本

cpp 复制代码

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

这是旧版 Qt 中 connect 函数的声明方式。在早期版本中，参数传递方式与现在有所不同：信号参数需要使用 SIGNAL 宏进行包装，槽函数参数则需要使用 SLOT 宏。此时，传入的函数指针会被转换为 char* 类型。

QT5以后

从 Qt 5 开始，这种写法得到了简化。不再需要使用 SIGNAL 和 SLOT 宏，connect 方法新增了重载版本。在重载版本中，第二个和第四个参数改为泛型参数，允许我们传入任意类型的函数指针。

connect函数具备参数校验功能，当参数不匹配时会触发错误提示。

在Qt5中，connect通过模板类型推导在编译阶段执行以下检查：

验证发送者是否为QObject派生类（确保支持信号槽机制）；（只有QObject的派生类才支持信号与槽绑定）
检查信号函数签名合法性（确认是signals区域声明且参数类型匹配）；
校验槽函数签名（确保参数类型和数量与信号兼容）；
自动识别槽函数类型（普通成员函数、lambda表达式或函数指针），并适配相应的调用逻辑。

自定义槽函数

在QT5之前，自定义槽函数需要声明在类的public slots/protected slots/private slots区域中，并且必须配合SLOT宏使用。而QT5版本之后，自定义槽函数与普通成员函数已完全等同。接下来我们来自己定义槽函数；可以通过图形化的方式也可以纯代码。

纯代码

widget.h:

cpp 复制代码

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class Widget;
}
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

    void handleclicked();
private:
    Ui::Widget *ui;
};
#endif // WIDGET_H

选中handleclicked然后alt+enter就可以在.cpp文件中添加定义了。

widget.cpp:

cpp 复制代码

#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("改变标题");
    button->move(400,300);




    connect(button,&QPushButton::clicked,this,&Widget::handleclicked);




}

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

void Widget::handleclicked()
{
    // 按下按钮, 修改窗口标题.
    this->setWindowTitle("按钮已经按下!");
}

运行：

点击按钮

图形化

在UI中拖出button,右键button，点击转到槽。这个窗口提供QPushbutton的所有信号，以及QPushbutton父类的信号。

widget.cpp

QT会自动生成槽函数

cpp 复制代码

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

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
}

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

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    
}

cpp 复制代码

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    this->setWindowTitle("按钮按下了！");
}

运行结果：

按下按钮，槽函数自动调用：

我们发现，图形化的方式并没有使用connect函数将信号与槽关联起来，这是为什么呢？QT中不仅可以通过connect关联信号与槽函数，还可以通过函数名的方式自动连接。

注意on_pushButton_clicked()这个生成的函数名on是固定前缀，pushButton是类的名字clicked是信号类型，只要函数名符合规则就能自动关联信号与槽。pushButton和clicked一起就确定了信号，槽函数就是我们正在写的on_pushButton_clicked()，QT会把它们自动关联。