Qt的信号与槽 - 技术栈

[1 信号与槽概述](#1 信号与槽概述)

[2 信号槽使用](#2 信号槽使用)

[2.1 connect](#2.1 connect)

[2.2 内置信号与槽函数](#2.2 内置信号与槽函数)

[2.3 自动生成信号与槽](#2.3 自动生成信号与槽)

[3 自定义信号与槽](#3 自定义信号与槽)

[3.1 槽函数](#3.1 槽函数)

[3.2 信号](#3.2 信号)

[3.3 信号和槽带有参数](#3.3 信号和槽带有参数)

[4 信号与槽的连接方式](#4 信号与槽的连接方式)

[4.1 一对一](#4.1 一对一)

[4.3 多对一](#4.3 多对一)

[5 解除连接关系](#5 解除连接关系)

[5.1 disconnect](#5.1 disconnect)

[6 Lambda表达式](#6 Lambda表达式)

[7 信号与槽的优缺点](#7 信号与槽的优缺点)

1 信号与槽概述

（1）信号的本质

信号是由于用户对窗口或控件进行了某些操作，导致窗口或者控件产生了某些特定事件，这时Qt对应的窗口类会产生某个信号，以对用户的操作做出反应

信号的本质就是事件 ，如：

按钮单击、双击

窗⼝刷新

⿏标移动、⿏标按下、⿏标释放

键盘输

信号的呈现形式就是函数，也就是说某个事件产⽣了， Qt 框架就会调⽤某个对应的信号函数，通知使⽤者。

（2）槽的本质

槽（Slot）就是对信号响应的函数。槽就是⼀个函数，与⼀般的 C++ 函数是⼀样的，可以定义在类的任何位置（ public、protected 或 private ），可以具有任何参数，可以被重载，也可以被直接调⽤（但是不能有默认参数）。槽函数与⼀般的函数不同的是：槽函数可以与⼀个信号关联，当信号被发射时，关联的槽函数被⾃动执⾏.

2 信号槽使用

在 Qt 中，QObject 类提供了⼀个静态成员函数 connect() ，该函数专⻔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.

这⼀点的设定和 Java 是⾮常相似的

2.1 connect

（1）功能

connect函数是Qt框架中实现信号槽机制的核心函数，用于在对象之间建立通信连接。它是Qt最重要的特性之一，实现了对象间的松耦合通信。

（2）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 )

（3）函数参数

sender：发送信号的对象指针
signal：信号的标识（函数指针或SIGNAL宏）
receiver：接收信号的对象指针
slot：槽函数的标识（函数指针或SLOT宏）
连接类型（可选参数）：指定连接类型，默认为AutoConnection

（4）链接类型

|------------------------------|------------------------------------------------------|
| 类型 | 描述 |
| Qt::AutoConnection | 自动选择（默认），如果同线程则用DirectConnection，否则用QueuedConnection |
| Qt::DirectConnection | 直接连接，信号发出时立即调用槽函数（同步调用） |
| Qt::QueuedConnection | 队列连接，信号发送到接收者的事件队列（异步调用） |
| Qt::BlockingQueuedConnection | 阻塞队列连接，类似QueuedConnection但发送线程会阻塞 |
| Qt::UniqueConnection | 与其他类型组合使用，确保连接是唯一的 |

（5）代码示例

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);

    // 创建按钮
    QPushButton* button = new QPushButton(this);
    // 设置
    button->move(200, 200);
    button->setText("close windows");

    // 设置槽函数
    connect(button, &QPushButton::clicked, this, &Widget::func);

}

void Widget::func()
{
    // 关闭窗口
    QWidget::close();
}

2.2 内置信号与槽函数

统⾃带的信号和槽通常是通过 "Qt 帮助⽂档" 来查询
如要查询 "按钮" 的信号，在帮助⽂档中输⼊： QPushButton

⾸先可以在 "Contents" 中寻找关键字 signals，
如果没有找到, 继续去⽗类中查找. 因此我们去他的⽗类 QAbstractButton 中继续查找关键字 signals

2.3 自动生成信号与槽

Qt Creator 可以快速帮助我们⽣成信号槽相关的代码，并且除了可以通过 connect 来连接信号槽之外**，还可以通过函数名的方式自动连接**

说明:

⾃动⽣成槽函数的名称有⼀定的规则。槽函数的命名规则为：on_XXX_SSS，其中：

1、以 " on " 开头，中间使⽤下划线连接起来；

2、" XXX " 表⽰的是对象名(控件的 objectName 属性)。

3、" SSS " 表⽰的是对应的信号。

如：" on_pushButton_clicked() " ，pushButton 代表的是对象名，clicked 是对应的信号

（1）进入UI界面

（2）在 UI 设计窗⼝中选择一个控件

（3）可视化⽣成槽函数

（4）⾃动⽣成槽函数原型框架

（5）⾃动⽣成槽函数原型框架

3 自定义信号与槽

3.1 槽函数

槽函数本质就是一个函数，在QT5以及更高的版本中，槽函数和普通成员函数之间没啥差别了

（1）自定义槽函数书写规范

早期的 Qt 版本要求槽函数必须写到 "public slots" 下，但是现在⾼级版本的 Qt 允许写到类的"public" 作⽤域中或者全局下；

复制代码

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();
public slots:
    // 槽函数
    void func();
private slots:
    void on_pushButton_clicked();
private:
    Ui::Widget *ui;
};

返回值为 void，需要声明，也需要实现；
可以有参数，可以发⽣重载

（2）代码示例

3.2 信号

QT中信号是一类特殊的函数，信号只需要给出函数的声明即可，这个函数的定义是在QT编译的过程中自动生成的（人为无法干预）

信号在QT中是特殊的机制，QT生成的信号函数的实现，需要配合QT框架进行很多既定的操作

信号本质就是成员函数。特殊的是该函数的定义是QT自动生成的，我们只需要写函数声明即可

信号需要定义在signals关键字中3.3 信号和槽带有参数

使用emit来自己发射信号（也可以省略不写）

（1）自定义信号函数书写规范

⾃定义信号函数必须写到 "signals" 下；
返回值为 void，只需要声明，不需要实现；
可以有参数，也可以发⽣重载；

（2）发送信号

QT内置的信号，不需要手动通过代码来进行触发，用户在进行GUI操作时就会自动触发相应的信号（发射信号的代码已经内置在QT框架中了）

使⽤ "emit" 关键字发送信号

"emit" 是⼀个空的宏。"emit" 其实是可选的，没有什么含义，只是为了提醒开发⼈员

（3）代码示例

3.3 信号和槽带有参数

Qt 的信号和槽也⽀持带有参数, 同时也可以⽀持重载.

要求：

信号函数的参数列表要和对应连接的槽函数参数列表的类型一致

**参数列表的数量不要求一致，**但是信号函数列表的数量要求大于等于槽函数的参数列表的数量

此时信号触发, 调⽤到槽函数的时候, 信号函数中的实参就能够被传递到槽函数的形参当中，通过这样的机制, 就可以让信号给槽传递数据了

（1）参数列表一致

（2）参数列表不一致

4 信号与槽的连接方式

4.1 一对一

（1）一个信号连接多个槽

4.3 多对一

（1）一个信号连接多个槽

4.3 多对一

（1）多个信号连接一个槽

5 解除连接关系

5.1 disconnect

（1）功能

disconnect 函数是Qt信号槽机制中用于断开连接的重要函数，与connect函数相对应。正确使用disconnect 可以避免信号槽的意外触发和内存泄漏。

（2）函数原型

复制代码

bool QObject::disconnect(
    const QObject *sender,        // 发送者对象指针
    const char *signal,          // 信号标识
    const QObject *receiver,     // 接收者对象指针
    const char *method           // 槽函数标识
);

（3）函数参数

|----------|----------------------------|
| 参数 | 说明 |
| sender | 发送信号的对象指针，nullptr表示匹配任何发送者 |
| signal | 信号标识，nullptr表示匹配任何信号 |
| receiver | 接收槽的对象指针，nullptr表示匹配任何接收者 |
| method | 槽函数标识，nullptr表示匹配任何槽 |

（4）代码示例

复制代码

// 先建立连接
connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MyClass::onButtonClicked);
// 需要时断开连接
disconnect(button, &QPushButton::clicked, this, &MyClass::onButtonClicked);

// 断开button作为发送者的所有连接
button->disconnect();
// 断开this作为接收者的所有连接
this->disconnect();

// 断开所有连接到button的clicked信号的连接
disconnect(button, &QPushButton::clicked, nullptr, nullptr);

6 Lambda表达式

如果想⽅便的编写槽函数，⽐如在编写函数时连函数名都不想定义，则可以通过 Lambda表达式来达到这个⽬的。

Lambda表达式是 C++11 增加的特性。C++11 中的 Lambda表达式⽤于定义并创建匿名的函对象，以简化编程⼯作

7 信号与槽的优缺点

（1）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。

（2）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。