QT[一] 信号与槽

前言

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信号与槽

 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。

 信号（Signal）就是在特定情况下被发射的事件。
 例如PushButton 最常见的信号就是鼠标单击时发射的 clicked() 信号，一个 ComboBox 最常见的信号是选择的列表项变化时发射的 CurrentIndexChanged() 信号。
 GUI 程序设计的主要内容就是对界面上各组件的信号的响应，只需要知道什么情况下发射哪些信号，合理地去响应和处理这些信号就可以了。
 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，也可以被直接调用。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。

系统自带的信号和槽

 按钮最大的功能也就是点击后触发一些事情，比如我们点击按钮，就把当前的窗口给关闭掉

 QPushButton * quitBtn = new QPushButton("关闭窗口",this);
 connect(quitBtn,&QPushButton::clicked,this,&MyWidget::close);

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）

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。

//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();
	//学生类中声明槽   请客 treat
public slots:
    void treat();
	//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();
    }
	//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！";
}
//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”
//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
//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：

• 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）；
• 信号和槽函数返回值是 void
• 信号只需要声明，不需要实现
• 槽函数需要声明也需要实现
• 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；
• 使用 emit 在恰当的位置发送信号；
• 使用connect()函数连接信号和槽。
• 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
• 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。
• 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）。

信号槽的拓展

• 一个信号可以和多个槽相连
  如果是这种情况，这些槽会一个接一个的被调用，但是它们的调用顺序是不确定的。
• 多个信号可以连接到一个槽
  只要任意一个信号发出，这个槽就会被调用。
• 一个信号可以连接到另外的一个信号
  当第一个信号发出时，第二个信号被发出。除此之外，这种信号-信号的形式和信号-槽的形式没有什么区别。
• 槽可以被取消链接
  这种情况并不经常出现，因为当一个对象delete之后，Qt自动取消所有连接到这个对象上面的槽。
• 信号槽可以断开
  利用disconnect关键字是可以断开信号槽的
• 使用Lambda 表达式
  在使用 Qt 5 的时候，能够支持 Qt 5 的编译器都是支持 Lambda 表达式的。
  在连接信号和槽的时候，槽函数可以使用Lambda表达式的方式进行处理。后面我们会详细介绍什么是Lambda表达式

Qt4版本的信号槽写法

connect(zt,SIGNAL(hungry(QString)),st,SLOT(treat(QString)));

 这里使用了SIGNAL和SLOT这两个宏，将两个函数名转换成了字符串。注意到connect()函数的 signal 和 slot 都是接受字符串，一旦出现连接不成功的情况，Qt4是没有编译错误的（因为一切都是字符串，编译期是不检查字符串是否匹配），而是在运行时给出错误。这无疑会增加程序的不稳定性。
 Qt5在语法上完全兼容Qt4，而反之是不可以的。

Lambda表达式

 C++11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。首先看一下Lambda表达式的基本构成：

[capture](parameters) mutable ->return-type
{
	statement
}

[函数对象参数] (操作符重载函数参数)mutable ->返回值{函数体}
函数对象参数；

• []，标识一个Lambda的开始，这部分必须存在，不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使
  用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：
  • 空。没有使用任何函数对象参数。
  • =。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。
  • &。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。
  • this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
  • a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。
  • &a。将a按引用进行传递。
  • a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。
  • =，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。
  • &, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

• 操作符重载函数参数；
  标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。
• 可修改标示符；
  mutable声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，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）。
• 函数返回值；
  ->返回值类型，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。
• 是函数体；
  {}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

资料

Qt信号与槽机制详解