1. 信号和槽概述
信号槽是 Qt 框架引以为豪的机制之一。所谓信号槽,实际就是观察者模式(发布-订阅模式)。当某个
事件
发生之后,比如,按钮检测到自己被点击了一下,它就会发出一个信号(signal)。这种发出是没有目的的,类似广播。如果有对象对这个信号感兴趣,它就会使用连接(connect)函数,意思是,将想要处理的信号和自己的一个函数(称为槽(slot))绑定来处理这个信号。也就是说,当信号发出时,被连接的槽函数会自动被回调。这就类似观察者模式:当发生了感兴趣的事件,某一个操作就会被自动触发。
1.1 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,导致窗口或控件产生了某个特定事件,这时候Qt对应的窗口类会发出某个信号,以此对用户的挑选做出反应。
因此根据上述的描述我们得到一个结论:信号的本质就是事件,比如:
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按钮单击、双击
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窗口刷新
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鼠标移动、鼠标按下、鼠标释放
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键盘输入
那么在Qt中信号是通过什么形式呈现给使用者的呢?
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我们对哪个窗口进行操作, 哪个窗口就可以捕捉到这些被触发的事件。
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对于使用者来说触发了一个事件我们就可以得到Qt框架给我们发出的某个特定信号。
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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。
在QT中信号的发出者是某个实例化的类对象,对象内部可以进行相关事件的检测。
1.2 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部分(public、private或 protected),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。
举个简单的例子:
女朋友说:“我肚子饿了!”,于是我带她去吃饭。
上边例子中相当于女朋友发出了一个信号, 我收到了信号并其将其处理掉了。
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女朋友 -> 发送信号的对象, 信号内容: 我饿了
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我 -> 接收信号的对象并且处理掉了这个信号, 处理动作: 带她去吃饭
在Qt中槽函数的所有者也是某个类的实例对象。
1.3 信号和槽的关系
在Qt中信号和槽函数都是独立的个体,本身没有任何联系,但是由于某种特性需求我们可以将二者连接到一起,好比牛郎和织女想要相会必须要有喜鹊为他们搭桥一样。
信号与槽关联是用 QObject::connect() 函数实现的,其基本格式是:
[static] QMetaObject::Connection QObject::connect( const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
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参数:
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sender: 发出信号的对象
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signal: sender对象的信号,信号是一个函数
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receiver: 信号接收者
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method: receiver对象的槽函数, 当检测到sender发出了signal信号, receiver对象调用method方法
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connect函数相对于做了信号处理动作的注册,调用conenct连接信号与槽时,sender对象的信号并没有产生, 因此receiver对象的method也不会被调用,method槽函数本质是一个回调函数, 调用的时机是信号产生之后。 调用槽函数是Qt框架来执行的,connect中的sender和recever两个指针必须被实例化了, 否则conenct不会成功
。
2. 标准信号槽使用
2.1 标准信号/槽
在Qt提供的很多类中都可以对用户触发的某些特定事件进行检测, 当事件被触发后就会产生对应的信号, 这些信号都是Qt类内部自带的, 因此称之为标准信号。
同样的,在Qt的很多类内部为我了提供了很多功能函数,并且这些函数也可以作为触发的信号的处理动作,有这类特性的函数在Qt中称之为标准槽函数。
系统自带的信号和槽通常如何查找呢,这个就需要利用帮助文档了,在帮助文档中比如我们上面的按钮的点击信号,在帮助文档中输入QPushButton,首先我们可以在Contents
中寻找关键字 signals
,信号的意思,但是我们发现并没有找到,这时候我们应该看当前类从父类继承下来了哪些信号,因此我们去他的父类QAbstractButton中就可以找到该关键字,点击signals索引到系统自带的信号有如下几个
2.2 使用
功能实现: 点击窗口上的按钮, 关闭窗口
按钮: 信号发出者 ->
QPushButton
窗口: 信号的接收者和处理者 ->
QWidget
// 单击按钮发出的信号 [signal] void QAbstractButton::clicked(bool checked = false) // 关闭窗口的槽函数 [slot] bool QWidget::close(); // 单击按钮关闭窗口 connect(ui->closewindow, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::close);
3. 自定义信号槽使用
Qt框架提供的信号槽在某些特定场景下是无法满足我们的项目需求的,因此我们还设计自己需要的的信号和槽,同样还是使用connect()对自定义的信号槽进行连接。
如果想要使用自定义的信号和槽, 首先要编写新的类并且让其继承Qt的某些标准类,我们自己编写的类想要在Qt中使用使用信号槽机制, 那么必须要满足的如下条件:
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这个类必须从QObject类或者是其子类进行派生
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在定义类的第一行头文件中加入 Q_OBJECT 宏
// 在头文件派生类的时候,首先像下面那样引入Q_OBJECT宏: class MyMainWindow : public QWidget { Q_OBJECT public: ...... }
3.1 自定义信号
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信号是类的成员函数
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返回值是 void 类型
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参数可以随意指定, 信号也支持重载
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信号需要使用 signals 关键字进行声明, 使用方法类似于public等关键字
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信号函数只需要声明, 不需要定义(没有函数体实现)
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在程序中发送自定义信号: 发送信号的本质就是调用信号函数
emit mysignals(); //发送信号
emit是一个空宏,没有特殊含义,仅用来表示这个语句是发射一个信号,不写当然可以,但是不推荐。
// 举例: 信号重载 // Qt中的类想要使用信号槽机制必须要从QObject类派生(直接或间接派生都可以) class MyButton : public QPushButton { Q_OBJECT signals: void testsignal(); void testsignal(int a); }; //qRegisterMetaType
信号参数的作用是数据传递, 谁调用信号函数谁就指定实参,实参最终会被传递给槽函数
3.2 自定义槽
槽函数就是信号的处理动作,自定义槽函数和自定义的普通函数写法是一样的。
特点:
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返回值是 void 类型
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槽函数也支持重载
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槽函数参数个数, 需要看连接的信号的参数个数
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槽函数的参数是用来接收信号发送的数据的, 信号的参数就是需要发送的数据
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举例:
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信号函数: void testsig(int a, double b);
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槽函数: void testslot(int a, double b);
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总结:
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槽函数的参数应该和对应的信号的参数个数, 类型一一对应
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信号的参数可以大于等于槽函数的参数个数,未被槽函数接受的数据会被忽略
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信号函数: void testsig(int a, double b);
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槽函数: void testslot(int a);
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槽函数的类型:
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成员函数
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普通成员函数
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静态成员函数
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全局函数
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lambda表达式(匿名函数)
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槽函数可以使用关键字进行声明: slots (Qt5中slots可以省略不写)
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public slots:
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private slots:
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protected slots:
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场景举例
// 女朋友饿了, 我请她吃饭 // class GirlFriend // class OneSelf class GirlFriend:public QObject { Q_OBJECT public: GirlFriend(QObject*parent = nullptr):QObject(parent) {} signals: void hungry(); public slots: }; class OneSelf:public QObject { Q_OBJECT public: OneSelf(QObject*parent = nullptr):QObject(parent) {} void goEat() { qDebug()<<"goEat"; } static void goEatFood() { qDebug()<<"goEatFood"; } signals: public slots: void onHungry() { qDebug()<<"宝贝饿了呀,多喝热水哟~"; } }; class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: Widget(QWidget *parent = nullptr); ~Widget(); public slots: void onBtnClicked(); private: GirlFriend *girl; OneSelf* self; };
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widget.cpp
#include "widget.h" #include<QPushButton> Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent) { girl = new GirlFriend(this); self = new OneSelf(this); //连接槽函数 connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::onHungry); //连接普通成员函数 connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::goEat); //连接静态成员函数 connect(girl,&GirlFriend::hungry,self,&OneSelf::goEatFood); QPushButton*btn = new QPushButton("按下就饿了",this); //通过widget间接发送girl的hungry信号 connect(btn,&QPushButton::clicked,this,&Widget::onBtnClicked); //连接信号,直接发送girl的hungry信号 //connect(btn,&QPushButton::clicked,girl,&GirlFriend::hungry); } Widget::~Widget() { } void Widget::onBtnClicked() { emit girl->hungry(); }
4. 信号槽拓展
4.1 信号槽使用拓展
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一个信号可以连接多个槽函数, 发送一个信号有多个处理动作
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需要写多个
connect
连接 -
信号的接收者可以是一个对象, 也可以是多个对象
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一个槽函数可以连接多个信号, 多个不同的信号, 处理动作是相同的
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写多个
connect
就可以
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信号可以连接信号
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信号接收者可以不出来接收的信号, 继续发出新的信号 -> 传递了数据, 并没有进行处理
QPushButton*btn = new QPushButton("one",this); QPushButton*btn2 = new QPushButton("two",this); btn2->move(100,0); //点击btn按钮,会让btn2按钮发出clicked信号 connect(btn,&QPushButton::clicked,btn2,&QPushButton::clicked); connect(btn2,&QPushButton::clicked,this,&Widget::onClicked); void Widget::onClicked() { qDebug()<<"okok"; }
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信号槽是可以断开的
disconnect(const QObject *sender, &QObject::signal, const QObject *receiver, &QObject::method);
4.2 信号槽的连接方式
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Qt5的连接方式
// 语法: QMetaObject::Connection QObject::connect( const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, const QObject *receiver, PointerToMemberFunction method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection); // 信号和槽函数也就是第2,4个参数传递的是地址, 编译器在编译过程中会对数据的正确性进行检测 connect(const QObject *sender, &QObject::signal, const QObject *receiver, &QObject::method);
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Qt4的连接方式
这种旧的信号槽连接方式在Qt5中是支持的, 但是不推荐使用, 因为这种方式在进行信号槽连接的时候, 信号槽函数通过宏
SIGNAL
和SLOT
转换为字符串类型。因为信号槽函数的转换是通过宏来进行转换的,因此传递到宏函数内部的数据不会被进行检测, 如果使用者传错了数据,编译器也不会报错,但实际上信号槽的连接已经不对了,只有在程序运行起来之后才能发现问题,而且问题不容易被定位。
// Qt4的信号槽连接方式 [static] QMetaObject::Connection QObject::connect( const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection); connect(const QObject *sender,SIGNAL(信号函数名(参数1, 参数2, ...)), const QObject *receiver,SLOT(槽函数名(参数1, 参数2, ...)));
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应用举例
class Me : public QObject { Q_OBJECT // Qt4中的槽函数必须这样声明, qt5中的关键字 slots 可以被省略 public slots: void eat(); void eat(QString somthing); signals: void hungury(); void hungury(QString somthing); };
基于上面写的信号与槽,我们来处理如下逻辑: 我饿了, 我要吃东西
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分析: 信号的发出者是我自己, 信号的接收者也是我自己
Me m; // Qt4处理方式 注意不要把信号与槽的名字写错了,因为是转为字符串写错了不会报错,但是连接会失败 connect(&m, SIGNAL(eat()), &m, SLOT(hungury())); connect(&m, SIGNAL(eat(QString)), &m, SLOT(hungury(QString))); // Qt5处理方式 connect(&m, &Me::eat, &m, &Me::hungury); // error:no matching member function for call to 'connect'
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为什么Qt4的方式没有错误,Qt5的方式却有问题了呢?
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Qt4的方式在传信号和槽的时候用了宏进行强转,而且都带了参数,不会有二义性问题产生
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Qt5中,信号和槽都有重载,此事connect函数根本就不知道你要使用的是重载中的哪一个,所以只能报错咯!
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如何解决Qt5中的信号和槽重载中的二义性问题呢?
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一,通过函数指针解决
//信号 void (Me::*funchungury)() = &Me::hungury; void (Me::*funchungury_QString)(QString) = &Me::hungury; //槽 void (Me::*funceat)() = &Me::eat; void (Me::*funceat_QString)(QString) = &Me::eat; //有参连接 connect(me,funchungury_QString,me,funceat_QString); //无参连接 connect(me,funchungury,me,funceat);
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二,通过Qt提供的重载类(QOverload)解决
//有参连接 connect(this,QOverload<QString>::of(&MyButton::hungury),this,QOverload<QString>::of(&MyButton::eat)); //无参连接 connect(this,QOverload<>::of(&MyButton::hungury),this,QOverload<>::of(&MyButton::eat));
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总结
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Qt4的信号槽连接方式因为使用了宏函数, 宏函数对用户传递的信号槽不会做错误检测, 容易出bug
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Qt5的信号槽连接方式, 传递的是信号槽函数的地址, 编译器会做错误检测, 减少了bug的产生
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当信号槽函数被重载之后, Qt4的信号槽连接方式不受影响
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当信号槽函数被重载之后, Qt5中需要给被重载的信号或者槽定义函数指针
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4.3 Lambda表达式
QPushButton*btn = new QPushButton("touch me",this); QPushButton*btn2 = new QPushButton("天王盖地虎",this); btn2->move(100,0); //禁止用&引用捕获临时变量,因为函数结束变量会销毁,在lambda中使用会产生错误 //应该使用按值捕获 = connect(btn,&QPushButton::clicked,this,[=]() { static int flag = false; //可以这样用 if(!flag) { btn2->setText("小鸡顿蘑菇"); }else { btn2->setText("天王盖地虎"); } flag = !flag; });
Lambda表达式是C++11最重要也是最常用的特性之一,是现代编程语言的一个特点,简洁,提高了代码的效率并且可以使程序更加灵活,Qt是完全支持c++语法的, 因此在Qt中也可以使用Lambda表达式。
Lambda表达式就是一个匿名函数, 语法格式如下:
[capture](params) opt -> ret {body;}; - capture: 捕获列表 - params: 参数列表 - opt: 函数选项 - ret: 返回值类型 - body: 函数体 // 示例代码->匿名函数的调用: int ret = [](int a) -> int { return a+1; }(100);
关于Lambda表达式的细节介绍:
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捕获列表: 捕获一定范围内的变量
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[]
– 不捕捉任何变量 -
[&]
– 捕获外部作用域中所有变量, 并作为引用在函数体内使用 (按引用捕获
) -
[=]
– 捕获外部作用域中所有变量, 并作为副本在函数体内使用 (按值捕获
)-
拷贝的副本在匿名函数体内部是只读的
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-
[=, &foo]
– 按值捕获外部作用域中所有变量, 并按照引用捕获外部变量 foo -
[bar]
– 按值捕获 bar 变量, 同时不捕获其他变量 -
[&bar]
– 按值捕获 bar 变量, 同时不捕获其他变量 -
[this]
– 捕获当前类中的this指针-
让lambda表达式拥有和当前类成员函数同样的访问权限
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如果已经使用了 & 或者 =, 默认添加此选项
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参数列表: 和普通函数的参数列表一样
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opt 选项 –>
可以省略
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mutable: 可以修改按值传递进来的拷贝(注意是能修改拷贝,而不是值本身)
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exception: 指定函数抛出的异常,如抛出整数类型的异常,可以使用throw();
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返回值类型:
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标识函数返回值的类型,当返回值为void,或者函数体中只有一处return的地方(此时编译器可以自动推断出返回值类型)时,这部分可以省略
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函数体:
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函数的实现,这部分不能省略,但函数体可以为空。
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今天的文章03、信号与槽_什么是干接点信号分享到此就结束了,感谢您的阅读。
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