Qt 信号和槽机制( 详解 )

一、什么是信号槽？

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。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。

二、信号槽的使用方式

connect()函数最常用的一般形式：

connect(sender, signal, receiver, slot);

参数解释：
sender：发出信号的对象
signal：发送对象发出的信号
receiver：接收信号的对象
slot：接收对象在接收到信号之后所需要调用的函数（槽函数）

系统自带的信号有如下几个

void clicked(bool checked = false)
void pressed()
void released()
void toggled(bool checked )
 signals inherited from Qwidget
 signals inherited from Q0bject

三、自定义信号和槽

使用connect()可以让我们连接系统提供的信号和槽。但是，Qt 的信号槽机制并不仅仅是使用系统提供的那部分，还会允许我们自己设计自己的信号和槽。
下面看看使用 Qt 的信号槽：

1. 首先定义一个学生类和老师类：
   老师类中声明信号 饿了 hungry

signals:
       void hungury();

2. 学生类中声明槽 请客 treat

public slots:
   void treat();

3. 在窗口中声明一个公共方法下课，这个方法的调用会触发老师饿了这个信号，而响应槽函数学生请客

	void MyWidget::ClassIsOver()
{
    
    //发送信号
    emit teacher->hungury();
}

4. 学生响应了槽函数，并且打印信息

//自定义槽函数 实现
void Student::eat()
{
    
       qDebug() << "该吃饭了！";
}

5. 在窗口中连接信号槽

teacher = new Teacher(this);
student = new Student(this);
connect(teacher,&Teacher::hungury,student,&Student::treat);

并且调用下课函数，测试打印出 “该吃饭了”

6. 自定义的信号 hungry带参数，需要提供重载的自定义信号和 自定义槽

void hungury(QString name);  自定义信号
void treat(QString name );    自定义槽

7. 但是由于有两个重名的自定义信号和自定义的槽，直接连接会报错，所以需要利用函数指针来指向函数地址， 然后在做连接

void (Teacher:: * teacherSingal)(QString) = &Teacher::hungury;
void (Student:: * studentSlot)(QString) = &Student::treat;
connect(teacher,teacherSingal,student,studentSlot);

自定义信号槽需要注意的事项：

1. 发送者和接收者都需要是QObject的子类（当然，槽函数是全局函数、Lambda 表达式等无需接收者的时候除外）；
2. 信号和槽函数返回值是 void
3. 信号只需要声明，不需要实现
4. 槽函数需要声明也需要实现
5. 槽函数是普通的成员函数，作为成员函数，会受到 public、private、protected 的影响；
6. 使用 emit 在恰当的位置发送信号；
7. 使用connect()函数连接信号和槽。
8. 任何成员函数、static 函数、全局函数和 Lambda 表达式都可以作为槽函数
9. 信号槽要求信号和槽的参数一致，所谓一致，是参数类型一致。
10. 如果信号和槽的参数不一致，允许的情况是，槽函数的参数可以比信号的少，即便如此，槽函数存在的那些参数的顺序也必须和信号的前面几个一致起来。这是因为，你可以在槽函数中选择忽略信号传来的数据（也就是槽函数的参数比信号的少）。

四、完整例程

student.h

#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H

#include <QObject>

class Student : public QObject
{
    
    Q_OBJECT
public:
    explicit Student(QObject *parent = nullptr);

signals:

public slots:
    //早期Qt版本，必须要写到public slots 下，高级版本可以写到 public或者全局下
    //返回值 void，需要声明，也需要实现
    //可以有参数，可以发生重载
    void treat();    // treat 请客的意思
    void treat(QString foodName);
};

#endif // STUDENT_H

teacher.h

#ifndef TEACHER_H
#define TEACHER_H

#include <QObject>

class Teacher : public QObject
{
    
    Q_OBJECT
public:
    explicit Teacher(QObject *parent = nullptr);

signals:
// 自定义信号，写道signals下
// 返回值是void 只需要声明，不需要实现
// 可以有参数，可以重载
    void hungry();
    void hungry(QString foodName);

public slots:
};

#endif // TEACHER_H

widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include"teacher.h"
#include"student.h"

namespace Ui {
    
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    
    Q_OBJECT

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

private:
    Ui::Widget *ui;

    Teacher * zt;
    Student * st;

    void classIsOver();
};

#endif // WIDGET_H

student.cpp

#include "student.h"
#include<QDebug>

Student::Student(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    

}

void Student::treat()
{
    
    qDebug()<<"请老师吃饭";
}

void Student::treat(QString foodName)
{
    
    //qDebug()<<"请老师吃饭，老师要吃："<<foodName ; //这行代码输出的是“请老师吃饭，老师要吃："宫保鸡丁"”
                                                // 即 宫保鸡丁 旁边会有引号显示出来
    //若想去掉引号 需要将变量的QString型 转化为 char *型 先转成QByteArray(.toUtf8()) 再转char *(.data())
    qDebug()<<"请老师吃饭，老师要吃："<<foodName.toUtf8().data();   //这样就没有引号了
}

teacher.cpp

#include "teacher.h"

Teacher::Teacher(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    

}

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QPushButton>
#include<QDebug>

//Teacher 类 老师类
//Student 类 学生类
//下课后，老师会触发一个信号，饿了，学生相应信号，请客吃饭

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

    //创建一个老师对象
    this->zt=new Teacher(this);
    //创建一个学生对象
    this->st=new Student(this);

// //老师饿了 学生请客吃饭的连接
// connect(zt,&Teacher::hungry,st,&Student::treat);
// //先用 connect 将老师和学生信号连接起来，再调用下课函数 使老师发出触发信号
// //调用下课函数
// classIsOver();

    //连接带参数的信号和槽
    //指针->地址 函数指针->函数地址
    //函数指针：函数返回值类型（*指针变量名）（函数参数列表）
    void(Teacher::*teacherSignal)(QString)=&Teacher::hungry;
    void(Student::*studentSlot)(QString)=&Student::treat;
    connect(zt,teacherSignal,st,studentSlot);
  // classIsOver(); //此函数使老师发出 饿了信号


    //点击一个 下课的按钮，再触发下课
    QPushButton * btn1 =new QPushButton("下课",this);
    this->resize(600,400);    //重置窗口大小

    //点击按钮 触发下课
   // connect(btn,&QPushButton::clicked,this,&Widget::classIsOver);

/* //无参信号和槽连接 void(Teacher::*teacherSignal2)(void)=&Teacher::hungry; void(Student::*studentSlot2)(void)=&Student::treat; connect(zt,teacherSignal2,st,studentSlot2); //老师发出饿了信号后 学生做出反应 */

    //信号连接信号
// connect(btn,&QPushButton::clicked,zt,teacherSignal2); //点击按钮后 老师响应饿了的信号

    //断开信号
// disconnect(zt,teacherSignal2,st,studentSlot2); //此行代码可以断开 老师和同学之间的连接信号
                                                    //即老师发出饿了信号后，学生不会做出反应


    //Lambda表达式
/* QPushButton *btn3=new QPushButton("Over",this); btn3->move(100,0); [btn](){ //[]里面只添加了btn 表示下面{}里只会识别到btn的相关操作 btn->setText("aaaa"); // btn3->setText("bbbb"); //识别不到 }(); //最后面加一个() 表示调用此表达式 */



    //mutable关键字 用于修饰值传递的变量，修改的是拷贝，而不是本体
/* QPushButton *mybtn=new QPushButton("one",this); QPushButton *mybtn2=new QPushButton("two",this); mybtn->move(100,0); mybtn2->move(100,100); int m=10; connect(mybtn,&QPushButton::clicked,this,[m]()mutable{m=100+10;qDebug()<<m;}); //点击“one” 输出m=110，即修改的是拷贝值 connect(mybtn2,&QPushButton::clicked,this,[=](){qDebug()<<m;}); //点击“two” 输出m=10，即m的本体没有被修改 qDebug()<<m; */

// int ret=[]()->int{return 1000;}();
// qDebug()<<"ret = "<<ret;

    //利用Lambda表达式 实现点击按钮 关闭窗口 最常用的表达式是： [=](){}
    QPushButton *btn2=new QPushButton("关闭",this);
    btn2->move(100,0);
    connect(btn2,&QPushButton::clicked,this,[=](){
    
// this->close(); //关闭窗口
        emit zt->hungry("宫保鸡丁");    //点击“关闭”按钮 触发老师饿了信号
    });

}


void Widget::classIsOver()
{
    
    //下课函数，调用后 出发老师饿了的信号
    //emit zt->hungry(); //emit 触发自定义信号关键字
    emit zt->hungry("宫保鸡丁");
}

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

main.cpp

#include "widget.h"
#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    
    QApplication a(argc, argv);
    Widget w;
    w.show();

    return a.exec();
}