QT学习：信号与槽机制

非计算机专业大四学生自学QT的一点心得，可能有很多地方的表述不够标准或是过于口语化，烦请大家多指正。

Qt是一个跨平台的C++应用程序开发框架。广泛用于开发GUI程序，这种情况下又被称为部件工具箱。也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。Qt使用标准的C++和特殊的代码生成扩展以及一些宏。通过语言绑定，其他的编程语言也可以使用Qt。Qt是自由且开放源代码的软件，在GNU宽通用公共许可证条款下发布。所有版本都支持广泛的编译器，包括GCC的C++编译器和Visual Studio。

概述

信号和槽机制是 QT 的核心机制，要精通 QT 编程就必须对信号和槽有所了解。信号和槽是一种高级接口，应用于对象之间的通信，它是 QT 的核心特性，也是 QT 区别于其它工具包的重要地方。信号和槽是 QT 自行定义的一种通信机制，它独立于标准的 C/C++ 语言，因此要正确的处理信号和槽，必须借助一个称为 moc（Meta Object Compiler）的 QT 工具，该工具是一个 C++ 预处理程序，它为高层次的事件处理自动生成所需要的附加代码。
得益于信号与槽机制，当GUI界面中的各种窗口小部件 (widget) 发生某一事件时（鼠标左键按下、滚轮滑动或文本输入框被输入等），由该小部件发出信号，当该信号被用户与某个槽连接起来时，会自动执行槽函数中的内容。这种机制类似于回调，但是传统的回调函数通常是一个指向某个函数的指针，使用信号与槽机制使得我们的程序更加简洁明了也更加安全。

信号

当某个widget发生某一类相关的事件时，信号被一个对象使用信号发射 (emit) 函数发射，当该信号有被开发者预先与某个槽函数连接过的情况下，立刻执行该槽函数，而后emit函数才返回；若该信号没有被连接过，emit函数立即返回。
信号由moc自动产生，只需要在头文件中进行定义，不应该在.cpp中被开发者具体实现（也就是说，开发者无需关心，为什么用户点击了一个按键后，该按键对象会发出一个按键被按下的信号）。

槽

槽是普通的 C++ 成员函数，可以被正常调用，也可以被所连接的信号调用，槽函数的方法需要开发者在.cpp中实现。

信号与槽的关联

信号与槽通过连接 (connect) 函数相关联，通过该函数，某一对象发射发射信号时．被连接的对象的槽函数将被执行，该函数定义如下：

bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal, const QObject * receiver, const char * member ) [static]

信号与槽需要满足以下两点中的一点才能够成功被连接：

• 信号的参数个数与类型与对应的槽函数参数的个数与类型一致。
• 信号的参数个数多于对应的槽函数的参数个数，即对应的槽函数的参数个数可以比信号函数少，但槽函数的所有参数类型必须与信号的参数类型保持一致。

实例

编译环境

• Windows 10
• Qt 5.12.3

修改ui文件

如下图所示，新建一个滑动控件（horizontalSlider）与一个微调框控件（spinBox）。

连接信号与槽

在MainWindow的构造函数中分别连接：

• 微调框中数值被改变的信号与设置横向滑动控件的值的槽函数

connect(ui->spinBox, SIGNAL(valueChanged(int)), ui->horizontalSlider, SLOT(setValue(int)));

• 横向滑动控件中数值被改变的信号与设置微调框的值的槽函数

connect(ui->horizontalSlider, SIGNAL(valueChanged(int)), ui->spinBox, SLOT(setValue(int)));

这样就能够实现如下图所示两个widget中任何一种的数值被改变，都能够随之改变另一控件的数值的效果。

如果开发者需要同时对用户输入的值进行处理，同样也可以使用valueChanged的信号，绑定自己定义的槽，即可同步的调用该数据，示例如下:

1. 在.ui设计文件中加入一个lable控件
   
2. 在MainWindow.h的MainWindow类中加入对自定义槽函数的声明

private slots:
    void on_value_changed(int value);		//自定义槽函数

3. 在MainWindow.cpp中加入自定义槽函数的具体实现

void MainWindow::on_value_changed(int value)
{
    ui->label->setNum(value);				//改变label控件的值
}

4. 在MainWindow的构造函数中分别连接：

• 微调框中数值被改变的信号与自定义槽函数

connect(ui->spinBox, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(on_value_changed(int)));

• 横向滑动控件中数值被改变的信号与自定义槽函数

connect(ui->horizontalSlider, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(on_value_changed(int)));

即可实现在自定义的槽函数中调用界面中用户输入的值

参考资料:
QT 的信号与槽机制介绍——唐新华
QT——维基百科