【QT】2.QT 信号和槽

一、信号与槽概念

[二、connect 函数使用](#二、connect 函数使用)

[1. QT 类继承关系](#1. QT 类继承关系)

[2. connect 构成](#2. connect 构成)

[3. 如何查找信号与槽？](#3. 如何查找信号与槽？)

三、自定义槽函数

[1. 代码中定义](#1. 代码中定义)

[2. 图形化界面定义](#2. 图形化界面定义)

四、自定义信号

[1. 声明信号](#1. 声明信号)

[2. 发射信号](#2. 发射信号)

[3. 图形化界面创建（同上）](#3. 图形化界面创建（同上）)

五、信号和槽的参数

[六、Q_OBJECT 宏](#六、Q_OBJECT 宏)

[七、QT 为什么使用信号和槽机制？](#七、QT 为什么使用信号和槽机制？)

[八、Lambda 表达式在槽函数中的应用](#八、Lambda 表达式在槽函数中的应用)

一、信号与槽概念

信号源：由哪个控件发出信号。
信号类型：用户的不同操作，如点击按钮、输入光标变化等，都能触发不同类型的信号。
信号处理方式：即为槽函数（slot），本质上是一种回调函数。
QT 使用 connect 函数将一个信号（signal）和一个槽（slot）关联起来。

二、`connect` 函数使用

1. QT 类继承关系

大致的继承关系是：QObject -> QWidget -> QPushButton, QLineEdit ......
QObject 是 QT 所有内置类的"老祖宗"。

2. `connect` 构成

构成要素：由哪个控件发出信号，发出什么类型的信号，由哪个对象负责处理，以及如何处理。

示例代码：

cpp 复制代码

QPushButton* p1 = new QPushButton(this);
p1->setText("关闭");
p1->move(200, 300);
connect(p1, &QPushButton::clicked, this, &Widget::close);

注意点：
- connect 的第一个参数应为 QWidget 类型（或其父类），而 QPushButton 是它的子类，因此子类对象传给父类引用是允许的（向上转型）。
- click 和 clicked 的区别：click 是"点击"动作，是一个槽函数；clicked 是"检测到点击"，是一个信号函数。
- 槽函数和信号函数在 QT Creator 左侧的"对象浏览器"中图标不同。
connect 要求前两个参数的类型匹配，即第二个参数（信号）必须是第一个参数（发送者对象）类型或其基类中定义的信号。
close 是 QWidget 类中内置的槽函数（用于关闭窗口），而我们的 Widget 类继承了 QWidget，所以可以直接使用。

3. 如何查找信号与槽？

问题：怎么知道 QPushButton 有 clicked 这个信号，以及 QWidget 有 close 这个槽？

查阅官方文档：
- 在 QPushButton Class 的文档里，直接列出的信号函数可能没有 clicked。
- 这时需要去查找它的父类。在父类 QAbstractButton Class 的文档中，就能找到对应的 clicked 信号。
- 因为 QT 有不同类型的按钮（如 QPushButton，QRadioButton 等），它们共有的信号就被抽象到共同的父类 QAbstractButton 中。

三、自定义槽函数

1. 代码中定义

在 widget.h 的 Widget 类中声明槽函数：
cpp 复制代码
```
private slots:
    void handle();
```

在 widget.cpp 中实现：

cpp 复制代码

void Widget::handle() {
    this->setWindowTitle("按钮点击");
}

在构造函数或其它地方连接信号：

cpp 复制代码

QPushButton* p1 = new QPushButton(this);
connect(p1, &QPushButton::clicked, this, &Widget::handle);

2. 图形化界面定义

在 widget.ui 的图形编辑器界面中，右键点击按钮控件，选择"转到槽..."。

选择对应的信号（如 clicked()），QT Creator 会自动在 widget.h 和 widget.cpp 中生成对应格式的槽函数。

cpp 复制代码

// widget.h
private slots:
    void on_pushButton_clicked();
// widget.cpp
void Widget::on_pushButton_clicked() {
    this->setWindowTitle("点击按钮");
}

命名规则 ：on_ + 控件对象名 + _ + 信号名。
之后，无需手动编写 connect 语句即可生效。
原理：在 ui_widget.h 文件中，QT 使用 connectSlotsByName 函数自动将符合此命名规则的槽函数与对应控件的信号连接起来。
这种方法非常适用于图形化界面编辑，因为手动创建的槽函数并没有这个自动连接的特性。

四、自定义信号

相比于槽函数，由于用户在图形界面上的操作是可以穷举的，因此 QT 自带的信号通常就够用了。
自定义信号只需要声明即可，编译器会自动生成其实现代码。

1. 声明信号

在 widget.h 的 Widget 类中：
cpp 复制代码
```
signals:
    void mySignal();
```
- 加上 signals 关键字。

2. 发射信号

使用 emit 关键字来发射信号。

cpp 复制代码

// 先连接信号与槽
connect(this, &Widget::mySignal, this, &Widget::changeTitle);
// 在某个地方发射信号
emit mySignal();

注意：信号的处理逻辑是在连接的槽函数中，因此没有 emit 发射信号，对应的槽函数就不会被调用。

3. 图形化界面创建（同上）

同样可以在 .ui 文件中右键控件"转到槽"来关联自定义信号（需要先在代码中定义好）。

五、信号和槽的参数

信号函数和槽函数都可以带有参数。
参数的类型必须匹配，但参数个数可以是：信号的参数个数 >= 槽的参数个数。
- 多余的参数会被忽略。
这种机制可以让信号与槽的关联更加灵活，确保每个参数都有对应值。
发射信号时，信号函数传递的参数会传递给槽函数，这有助于代码复用。

示例：

cpp 复制代码

// widget.h
signals:
    void mySignal(const QString& text);
private slots:
    void mySlot(const QString& text);
// widget.cpp
void Widget::mySlot(const QString& text) {
    this->setWindowTitle(text);
}
void Widget::on_pushButton_clicked() { // 按钮1
    emit mySignal("按钮1按下");
}
void Widget::on_pushButton_2_clicked() { // 按钮2
    emit mySignal("按钮2按下");
}

这样，点击两个不同的按钮，都可以通过发射同一个信号并传递不同的参数，来改变窗口的标题。

六、`Q_OBJECT` 宏

一个类如果希望使用信号和槽机制（定义信号或槽），就必须在类声明的开头加上 Q_OBJECT 宏。
这个宏会由 MOC（元对象编译器）展开，生成支持信号槽机制和元对象系统所必需的代码。

七、QT 为什么使用信号和槽机制？

其他界面设计框架（如 MFC, WinForms）通常使用回调函数 ，直接将事件和处理函数绑定，不需要单独的 connect 函数。
QT 的信号和槽机制可以实现多对多的连接（一个信号可以连接多个槽，一个槽也可以被多个信号连接），就像做"连线题"一样灵活。
- 但在绝大多数情况下，一对一的连接已经足够，因此这个特性有时不算是 QT 的绝对亮点。
核心优势：解耦合。
- 信号发送者不知道也不关心谁接收信号；槽接收者也不知道信号来自哪里。它们只通过 connect 函数建立关联。
- 这种松耦合的设计可以减少组件之间的依赖，一个模块出问题，对其他模块的影响较小。

八、Lambda 表达式在槽函数中的应用

可以使用 Lambda 表达式作为槽函数，使代码更简洁。

cpp 复制代码

QPushButton* q1 = new QPushButton(this);
connect(q1, &QPushButton::clicked, this, [q1]() {
    q1->move(200, 300);
});

这里需要使用捕获列表 [q1] 来捕获按钮指针 q1。
也可以使用 [=] 按值捕获所有外部变量（包括 q1）。
- 由于 QT 中控件通常是动态创建的指针，使用 [=] 捕获是安全的。相比于 [&]（按引用捕获），[=] 不用过多考虑对象树的生命周期问题，因为捕获的是指针的副本，而指针指向的对象由 QT 对象树管理。