Pyqt5系列(七)-信号与槽机制

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。
在linux、windows等 GUI 工具包中，GUI组件都会注册回调函数用于处理组件所触发的动作，通常是注册对应的函数的函数指针。在之前关于Button的文章中提到了信号与槽的机制的使用，通过该机制可以很好的将组件的信号（如button的clocked、toggled、pressed等）和处理该信号的槽关联起来。通过 信号与槽机制，能够让我们很简洁和快速的来完成相关的功能。

信号和槽是用来在对象间传递数据的方法：当一个特定事件发生的时候，signal会被emit出来，slot调用是用来响应相应的signal的。Qt中对象已经包含了许多预定义的 signal（基本组件都有各自特有的预定义的信号），根据使用的场景我们可以添加新的signal。Qt的对象中已经包含了许多预定义的槽函数，但我们也根据使用的场景添加新的槽函数。

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信号：

当对象的状态发生改变的时候，信号就由该对象发射 (emit) 出去。当一个信号被发射(emit)时候，与其关联的槽函数被立刻执行。其中该对象只负责发送信号，发射该信号的对象并不知道是那个对象在接收这个信号。这样保证了对象与对象之间的低耦合。
如果存在信号和多个槽函数相关联的时候，当信号被发射时，这些槽的执行顺序将会是随机的、不确定的。

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槽：

用于接受信号，而且槽只是普通的对象成员函数。当和槽连接的信号被发射时，槽会被调用。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。

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信号和槽的绑定：

通过调用 QObject 对象的 connect 函数来将某个对象的信号与另外一个对象的槽函数相关联，这样当发射者发射信号时，接收者的槽函数将被调用。该函数的定义如下：：

connect(slot[, type=PyQt5.QtCore.Qt.AutoConnection[, no_receiver_check=False]])
Parameters: 
slot – the slot to connect to, either a Python callable or another bound signal.
type – the type of the connection to make.
no_receiver_check – suppress the check that the underlying C++ receiver instance still exists and deliver the signal anyway.

当信号与槽没有必要继续保持关联时，我们可以使用 disconnect 函数来断开连接。其定义如下：

disconnect([slot])
Parameters: slot – the optional slot to disconnect from, either a Python callable or another bound signal. If it is omitted then all slots connected to the signal are disconnected.

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信号和槽的特点：

1、一个信号可以连接到多个槽；
当信号发出后，槽函数都会被调用，但是调用的顺序是随机的，不确定的。

self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)      self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)

QSlider数据的变化同时绑定在setValue()和display()两个槽上。

2、多个信号可以连接到同一个槽；
其中任何一个信号发出，槽函数都会被执行。

self.buttonOn.clicked.connect(self.showMessage)
self.buttonOff.clicked.connect(self.showMessage)

showMessage()同时绑定在两个button的clicked信号上。

3、信号的参数可以是任何的Python类型；
如list，dict等python独有的类型。自定义信号的时候举例说明。

4、信号和槽的连接可以被移除；
比如断开某个特定信号的关联。

self.buttonOn.clicked.connect(self.showMessage)

5、信号可以和另外一个信号进行关联；
第一个信号发出后，第二个信号也同时发送。比如关闭系统的信号发出之后，同时会发出保存数据的信号。

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代码示例：

关于信号和槽的式样代码如下：

#-*- coding:utf-8 -*-
'''
Signal & Slot
'''
__author__ = 'Tony Zhu'

import sys
from PyQt5.QtCore import Qt
from PyQt5.QtWidgets import (QWidget, QLCDNumber, QSlider,QGridLayout,QLabel,QHBoxLayout, QGroupBox,
    QVBoxLayout, QApplication,QProgressBar,QPushButton,QMessageBox)


class SignalSlot(QWidget):

    def __init__(self):
        super(SignalSlot,self).__init__()      
        self.initUI()


    def initUI(self):

        self.controlsGroup = QGroupBox("运行样本")
        self.lcdNumber = QLCDNumber(self)
        self.slider = QSlider(Qt.Horizontal, self)
        self.pBar = QProgressBar(self)
        vbox = QVBoxLayout()
        vbox.addWidget(self.pBar)
        vbox.addWidget(self.lcdNumber)
        vbox.addWidget(self.slider)
        self.controlsGroup.setLayout(vbox)

        controlsLayout = QGridLayout()
        self.label1 = QLabel("保存状态：")
        self.saveLabel = QLabel()
        self.label2 = QLabel("运行状态：")
        self.runLabel = QLabel()
        self.buttonSave = QPushButton("保存")
        self.buttonRun = QPushButton("运行")
        self.buttonStop = QPushButton("停止")
        self.buttonDisconnect = QPushButton("解除关联")
        self.buttonConnect = QPushButton("绑定关联")

        controlsLayout.addWidget(self.label1,0,0)
        controlsLayout.addWidget(self.saveLabel,0,1)
        controlsLayout.addWidget(self.label2,1,0)
        controlsLayout.addWidget(self.runLabel,1,1)
        controlsLayout.addWidget(self.buttonSave,2,0)
        controlsLayout.addWidget(self.buttonRun,2,1)
        controlsLayout.addWidget(self.buttonStop,2,2)
        controlsLayout.addWidget(self.buttonDisconnect,3,0)
        controlsLayout.addWidget(self.buttonConnect,3,1)

        layout = QHBoxLayout()
        layout.addWidget(self.controlsGroup)
        layout.addLayout(controlsLayout)
        self.setLayout(layout)

        self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked)
        self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)
        self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)
        self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage)
        self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage)
        self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection)
        self.buttonConnect.clicked.connect(self.bindConnection)
        self.buttonStop.clicked.connect(self.stop)

        self.setGeometry(300, 500, 500, 180)
        self.setWindowTitle('信号和槽')

    def showMessage(self):
        if self.sender().text() == "保存":
            self.saveLabel.setText("Saved")
        elif self.sender().text() == "运行":
            self.saveLabel.setText("Saved")
            self.runLabel.setText("Running")

    def unbindConnection(self):
        self.slider.valueChanged.disconnect()
    def bindConnection(self):
        self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)
        self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)
    def stop(self):
        self.saveLabel.setText("")
        self.runLabel.setText("")

if __name__ == '__main__':

    app = QApplication(sys.argv)
    ex = SignalSlot()
    ex.show()
    sys.exit(app.exec_())

程序运行的结果：

控件说明：

控件类型	控件名称	作用
QLCDNumber	lcdNumber	显示slider滑动之后的数据
QProgressBar	pBar	显示slider滑动之后的数据(百分比数据)
QSlider	slider	滑动块调整数据
QPushButton	buttonSave	在saveLabel显示保存的状态”Saved”
QPushButton	buttonRun	在runLabel显示运行的状态”Running”
QPushButton	buttonDisconnect	解除slider.valueChanged信号的绑定
QPushButton	buttonConnect	连接slider.valueChanged信号的绑定
QPushButton	buttonStop	清除saveLabel和runLabel的信息

示例说明：
程序样本运行的界面逻辑，先设定运行的程序样本数量，然后先保存后运行的逻辑状态。通过slider的滑动来改变progressBar和LCD的显示数据；“保存”按钮保存运行的样本；“运行”按钮运行程序样本；“解除关联”解除slider.valueChanged信号的绑定，此时slider的滑动，不会改变progressBar和LCD的显示
示例说明：
L22~30：

self.controlsGroup = QGroupBox("运行样本")
self.lcdNumber = QLCDNumber(self)
self.slider = QSlider(Qt.Horizontal, self)
self.pBar = QProgressBar(self)
vbox = QVBoxLayout()
vbox.addWidget(self.pBar)
vbox.addWidget(self.lcdNumber)
vbox.addWidget(self.slider)
self.controlsGroup.setLayout(vbox)

实例化一个QGroupBox，在其中添加QSlider，QProgressBar，QLCDNumber控件。

L32~41:

        controlsLayout = QGridLayout()
        self.label1 = QLabel("保存状态：")

        .....

        self.buttonDisconnect = QPushButton("解除关联")
        self.buttonConnect = QPushButton("绑定关联")

实例化，界面中右半部分的控件。

L58~65:

self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked)
self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)
self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)
self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage)
self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage)
self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection)
self.buttonConnect.clicked.connect(self.bindConnection)
self.buttonStop.clicked.connect(self.stop

signal和slot进行绑定。
1、一个信号绑定多个槽：
self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue) self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)
slider控件的valueChanged信号，同时与QProgressBar的setValue()，QLCDNumber的display()槽函数绑定，当valueChanged信号触发的时候，这两个槽函数均会被调用。

2、多个信号绑定到一个槽：
self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage)
self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage)

buttonSave和buttonRun这两个对象的clicked信号，同时绑定到showMessage()这个槽函数。无论哪一个信号被触发，showMessage()这个槽函数均会被调用。

3、信号和槽的连接可以被移除：
self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection)

当buttonDisconnect信号触发之后，与其关联的槽函数unbindConnection()中就会执行disconnect()方法,如下：

    def unbindConnection(self):
        self.slider.valueChanged.disconnect()

其中执行disconnect()的时候可以指定解除与某个特定的slot槽的关联，比如self.slider.valueChanged.disconnect(self.pBar.setValue)，此时解除和QProgressBar的setValue()的关联；或者不指定，在不指定slot的场景下这样将解除和这个信号所有关联的槽。

4、信号与信号的关联：
self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked)
在示例说明中提到，在运行之前要对样本进行保存，所以为了保证运行的时候执行了保存的操作，所以将buttonRun.clicked信号和buttonSave.clicked信号关联起来。

示例中在没有执行“保存”（buttonSave）的时候，执行“运行”（buttonRun），此时由于两个对象的clicked信号已经关联，所以buttonSave的clicked同样会执行。

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关于信号的参数使用python类型的特点，在后面自定义信号中会进行说明。