Qt信号和槽机制

Qt信号和槽机制(转载)  


2011-04-25 15:28:06|  分类： Maemo开发|举报|字号 订阅


一、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，他是QT的核心特性，也是QT差别于其他工具包的重要地方。信号和槽是QT自行定义的一种通信机制，他独立于标准的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，该工具是个C++预处理程式，他为高层次的事件处理自动生成所需要的附加代码。
在我们所熟知的非常多GUI工具包中，窗口小部件(widget)都有一个回调函数用于响应他们能触发的每个动作，这个回调函数通常是个指向某个函数的指针。不过，在 QT中信号和槽取代了这些凌乱的函数指针，使得我们编写这些通信程式更为简洁明了。信号和槽能携带任意数量和任意类型的参数，他们是类型完全安全的，不会像回调函数那样产生core dumps。
所有从QObject或其子类(例如Qwidget)派生的类都能够包含信号和槽。当对象改动其状态时，信号就由该对象发射(emit)出去，这就是对象所要做的全部事情，他不知道另一端是谁在接收这个信号。这就是真正的信息封装，他确保对象被当作一个真正的软件组件来使用。槽用于接收信号，但他们是普通的对象成员函数。一个槽并不知道是否有所有信号和自己相连接。而且，对象并不了解具体的通信机制。
你能将非常多信号和单个的槽进行连接，也能将单个的信号和非常多的槽进行连接，甚至于将一个信号和另外一个信号相连接也是可能的，这时无论第一个信号什么时候发射系统都将即时发射第二个信号。总之，信号和槽构造了一个强大的部件编程机制。
二、信号
当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态发生改动，信号被一个对象发射。只有定义过这个信号的类及其派生类能够发射这个信号。当一个信号被发射时，和其相关联的槽将被即时执行，就象一个正常的函数调用相同。信号-槽机制完全独立于所有GUI事件循环。只有当所有的槽返回以后发射函数（emit）才返回。如果存在多个槽和某个信号相关联，那么，当这个信号被发射时，这些槽将会一个接一个地执行，不过他们执行的顺序将会是随机的、不确定的，我们不能人为地指定哪个先执行、哪个后执行。
信号的声明是在头文件中进行的，QT的signals关键字指出进入了信号声明区，随后即可声明自己的信号。例如，下面定义了三个信号：
signals:
void mySignal();
void mySignal(int x);
void mySignalParam(int x,int y);
在上面的定义中，signals是QT的关键字，而非C/C++的。接下来的一行void mySignal() 定义了信号mySignal，这个信号没有携带参数；接下来的一行void mySignal(int x)定义了重名信号mySignal，不过他携带一个整形参数，这有点类似于C++中的虚函数。从形式上讲信号的声明和普通的C++函数是相同的，不过信号却没有函数体定义，另外，信号的返回类型都是void，不要指望能从信号返回什么有用信息。
信号由moc自动产生，他们不应该在.cpp文件中实现。
三、槽
槽是普通的C++成员函数，能被正常调用，他们唯一的特别性就是非常多信号能和其相关联。当和其关联的信号被发射时，这个槽就会被调用。槽能有参数，但槽的参数不能有缺省值。
既然槽是普通的成员函数，因此和其他的函数相同，他们也有存取权限。槽的存取权限决定了谁能够和其相关联。同普通的C++成员函数相同，槽函数也分为三种类型，即public slots、private slots和protected slots。
public slots：在这个区内声明的槽意味着所有对象都可将信号和之相连接。这对于组件编程非常有用，你能创建彼此互不了解的对象，将他们的信号和槽进行连接以便信息能够正确的传递。
protected slots：在这个区内声明的槽意味着当前类及其子类能将信号和之相连接。这适用于那些槽，他们是类实现的一部分，不过其界面接口却面向外部。
private slots：在这个区内声明的槽意味着只有类自己能将信号和之相连接。这适用于联系非常紧密的类。
槽也能够声明为虚函数，这也是非常有用的。
槽的声明也是在头文件中进行的。例如，下面声明了三个槽：
public slots:
void mySlot();
void mySlot(int x);
void mySignalParam(int x,int y);
四、信号和槽的关联
通过调用QObject对象的connect函数来将某个对象的信号和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：
bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal,
const QObject * receiver, const char * member ) [static]
这个函数的作用就是将发射者sender对象中的信号signal和接收者receiver中的member槽函数联系起来。当指定信号signal时必须使用QT的宏SIGNAL()，当指定槽函数时必须使用宏SLOT()。如果发射者和接收者属于同一个对象的话，那么在connect调用中接收者参数能省略。
例如，下面定义了两个对象：标签对象label和滚动条对象scroll，并将valueChanged()信号和标签对象的setNum()相关联，另外信号还携带了一个整形参数，这样标签总是显示滚动条所处位置的值。
QLabel *label = new QLabel;
QScrollBar *scroll = new QScrollBar;
QObject::connect( scroll, SIGNAL(valueChanged(int)),
label, SLOT(setNum(int)) );
一个信号甚至能够和另一个信号相关联，看下面的例子：
class MyWidget : public QWidget
{
public:
MyWidget();
…
signals:
void aSignal();
…
private:
…
QPushButton *aButton;
};
MyWidget::MyWidget()
{
aButton = new QPushButton( this );
connect( aButton, SIGNAL(clicked()), SIGNAL(aSignal()) );
}
在上面的构造函数中，MyWidget创建了一个私有的按钮aButton，按钮的单击事件产生的信号clicked()和另外一个信号aSignal() 进行了关联。这样一来，当信号clicked()被发射时，信号aSignal()也接着被发射。当然，你也能直接将单击事件和某个私有的槽函数相关联，然后在槽中发射aSignal()信号，这样的话似乎有点多余。
当信号和槽没有必要继续保持关联时，我们能使用disconnect函数来断开连接。其定义如下：
bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal,
const Object * receiver, const char * member ) [static]
这个函数断研发射者中的信号和接收者中的槽函数之间的关联。
有三种情况必须使用disconnect()函数：
断开和某个对象相关联的所有对象。这似乎有点不可理解，事实上，当我们在某个对象中定义了一个或多个信号，这些信号和另外若干个对象中的槽相关联，如果我们要切断这些关联的话，就能利用这个方法，非常之简洁。
disconnect( myObject, 0, 0, 0 )
或
myObject->disconnect()
断开和某个特定信号的所有关联。
disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 )
或
myObject->disconnect( SIGNAL(mySignal()) )
断开两个对象之间的关联。
disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 )
或
myObject->disconnect( myReceiver )
在disconnect函数中0能用作一个通配符，分别表示所有信号、所有接收对象、接收对象中的所有槽函数。不过发射者sender不能为0，其他三个参数的值能等于0。
五、元对象工具
元对象编译器moc（meta object compiler）对C++文件中的类声明进行分析并产生用于初始化元对象的C++代码，元对象包含全部信号和槽的名字及指向这些函数的指针。
moc 读C++源文件，如果发现有Q_OBJECT宏声明的类，他就会生成另外一个C++源文件，这个新生成的文件中包含有该类的元对象代码。例如，假设我们有一个头文件mysignal.h，在这个文件中包含有信号或槽的声明，那么在编译之前 moc 工具就会根据该文件自动生成一个名为mysignal.moc.h的C++源文件并将其提交给编译器；类似地，对应于mysignal.cpp文件moc 工具将自动生成一个名为mysignal.moc.cpp文件提交给编译器。
元对象代码是signal/slot机制所必须的。用moc产生的C++源文件必须和类实现一起进行编译和连接，或用＃i nclude语句将其包含到类的源文件中。moc并不扩展＃i nclude或#define宏定义,他只是简单的跳过所遇见的所有预处理指令。
六、程式样例
这里给出了一个简单的样例程式，程式中定义了三个信号、三个槽函数，然后将信号和槽进行了关联，每个槽函数只是简单的弹出一个对话框窗口。读者能用kdevelop生成一个简单的QT应用程式，然后将下面的代码添加到相应的程式中去。
信号和槽函数的声明一般位于头文件中，同时在类声明的开始位置必须加上Q_OBJECT语句，这条语句是不可缺少的，他将告诉编译器在编译之前必须先应用 moc工具进行扩展。关键字signals指出随后开始信号的声明，这里signals用的是复数形式而非单数，siganls没有public、 private、protected等属性，这点不同于slots。另外，signals、slots关键字是QT自己定义的，不是C++中的关键字。
信号的声明类似于函数的声明而非变量的声明，左边要有类型，右边要有括号，如果要向槽中传递参数的话，在括号中指定每个形式参数的类型，当然，形式参数的个数能多于一个。
关键字slots指出随后开始槽的声明，这里slots用的也是复数形式。
槽的声明和普通函数的声明相同，能携带零或多个形式参数。既然信号的声明类似于普通C++函数的声明，那么，信号也可采用C++中虚函数的形式进行声明，即同名但参数不同。例如，第一次定义的void mySignal()没有带参数，而第二次定义的却带有参数，从这里我们能看到QT的信号机制是非常灵活的。
信号和槽之间的联系必须事先用connect函数进行指定。如果要断开二者之间的联系，能使用函数disconnect。
//tsignal.h
…
class TsignalApp:public QMainWindow
{
Q_OBJECT
…
//信号声明区
signals:
//声明信号mySignal()
void mySignal();
//声明信号mySignal(int)
void mySignal(int x);
//声明信号mySignalParam(int,int)
void mySignalParam(int x,int y);
//槽声明区
public slots:
//声明槽函数mySlot()
void mySlot();
//声明槽函数mySlot(int)
void mySlot(int x);
//声明槽函数mySignalParam (int，int)
void mySignalParam(int x,int y);
}
…
//tsignal.cpp
…
TsignalApp::TsignalApp()
{
…
//将信号mySignal()和槽mySlot()相关联
connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot()));
//将信号mySignal(int)和槽mySlot(int)相关联
connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int)));
//将信号mySignalParam(int,int)和槽mySlotParam(int,int)相关联
connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int)));
}
// 定义槽函数mySlot()
void TsignalApp::mySlot()
{
QMessageBox::about(this,”Tsignal”, “This is a signal/slot sample without
parameter.”);
}
// 定义槽函数mySlot(int)
void TsignalApp::mySlot(int x)
{
QMessageBox::about(this,”Tsignal”, “This is a signal/slot sample with one
parameter.”);
}
// 定义槽函数mySlotParam(int,int)
void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y)
{
char s[256];
sprintf(s,”x:%d y:%d”,x,y);
QMessageBox::about(this,”Tsignal”, s);
}
void TsignalApp::slotFileNew()
{
//发射信号mySignal()
emit mySignal();
//发射信号mySignal(int)
emit mySignal(5);
//发射信号mySignalParam(5，100)
emit mySignalParam(5,100);
}
七、应注意的问题
信号和槽机制是比较灵活的，但有些局限性我们必须了解，这样在实际的使用过程中做到有的放矢，避免产生一些错误。下面就介绍一下这方面的情况。
1．信号和槽的效率是非常高的，不过同真正的回调函数比较起来，由于增加了灵活性，因此在速度上还是有所损失，当然这种损失相对来说是比较小的，通过在一台 i586-133的机器上测试是10微秒（运行Linux），可见这种机制所提供的简洁性、灵活性还是值得的。但如果我们要追求高效率的话，比如在实时系统中就要尽可能的少用这种机制。
2．信号和槽机制和普通函数的调用相同，如果使用不当的话，在程式执行时也有可能产生死循环。因此，在定义槽函数时一定要注意避免间接形成无限循环，即在槽中再次发射所接收到的同样信号。例如,在前面给出的例子中如果在mySlot()槽函数中加上语句emit mySignal()即可形成死循环。
3．如果一个信号和多个槽相联系的话，那么，当这个信号被发射时，和之相关的槽被激活的顺序将是随机的。
4. 宏定义不能用在signal和slot的参数中。
既然moc工具不扩展#define，因此，在signals和slots中携带参数的宏就不能正确地工作，如果不带参数是能的。例如，下面的例子中将带有参数的宏SIGNEDNESS(a)作为信号的参数是不合语法的：
#ifdef ultrix
#define SIGNEDNESS(a) unsigned a
#else
#define SIGNEDNESS(a) a
#endif
class Whatever : public QObject
{
[…]
signals:
void someSignal( SIGNEDNESS(a) );
[…]
};
5. 构造函数不能用在signals或slots声明区域内。
的确，将一个构造函数放在signals或slots区内有点不可理解，无论怎么，不能将他们放在private slots、protected slots或public slots区内。下面的用法是不合语法需求的：
class SomeClass : public QObject
{
Q_OBJECT
public slots:
SomeClass( QObject *parent, const char *name )
: QObject( parent, name ) {} // 在槽声明区内声明构造函数不合语法
[…]
};
6. 函数指针不能作为信号或槽的参数。
例如，下面的例子中将void (*applyFunction)(QList*, void*)作为参数是不合语法的：
class someClass : public QObject
{
Q_OBJECT
[…]
public slots:
void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*); // 不合语法
};
你能采用下面的方法绕过这个限制：
typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*);
class someClass : public QObject
{
Q_OBJECT
[…]
public slots:
void apply( ApplyFunctionType, char *);
};
7.信号和槽不能有缺省参数。
既然signal->slot绑定是发生在运行时刻，那么，从概念上讲使用缺省参数是困难的。下面的用法是不合理的：
class SomeClass : public QObject
{
Q_OBJECT
public slots:
void someSlot(int x=100); // 将x的缺省值定义成100，在槽函数声明中使用是错误的
};
8.信号和槽也不能携带模板类参数。
如果将信号、槽声明为模板类参数的话，即使moc工具不报告错误，也不可能得到预期的结果。例如，下面的例子中当信号发射时，槽函数不会被正确调用：
[…]
public slots:
void MyWidget::setLocation (pair location);
[…]
public signals:
void MyObject::moved (pair location);
不过，你能使用typedef语句来绕过这个限制。如下所示：
typedef pair IntPair;
[…]
public slots:
void MyWidget::setLocation (IntPair location);
[…]
public signals:
void MyObject::moved (IntPair location);
这样使用的话，你就能得到正确的结果。
9.嵌套的类不能位于信号或槽区域内，也不能有信号或槽。
例如，下面的例子中，在class B中声明槽b()是不合语法的，在信号区内声明槽b()也是不合语法的。
class A
{
Q_OBJECT
public:
class B
{
public slots: // 在嵌套类中声明槽不合语法
void b();
[….]
};
signals:
class B
{
// 在信号区内声明嵌套类不合语法
void b();
[….]
}:
};
10.友元声明不能位于信号或槽声明区内。相反，他们应该在普通C++的private、protected或public区内进行声明。下面的例子是不合语法规范的：
class someClass : public QObject
{
Q_OBJECT
[…]
signals: //信号定义区
friend class ClassTemplate; // 此处定义不合语法
};
相关资源
QT
KDevelop
作者简介
唐新华 软件工程师。Email: 
[email protected]


个人简单理解：
从程序中任何地方发出信号：例如按鼠标，按键盘，按钮等发出信号

这时相应的槽函数做出响应

号和槽
信号和槽用于对象间的通讯。信号/槽机制是Qt的一个中心特征并且也许是Qt与其它工具包的最不相同的部分。  
在图形用户界面编程中，我们经常希望一个窗口部件的一个变化被通知给另一个窗口部件。更一般地，我们希望任何一类的对象可以和其它对象进行通讯。例如，如果我们正在解析一个XML文件，当我们遇到一个新的标签时，我们也许希望通知列表视图我们正在用来表达XML文件的结构。  
较老的工具包使用一种被称作回调的通讯方式来实现同一目的。回调是指一个函数的指针，所以如果你希望一个处理函数通知你一些事件，你可以把另一个函数（回调）的指针传递给处理函数。处理函数在适当的时候调用回调。回调有两个主要缺点。首先他们不是类型安全的。我们从来都不能确定处理函数使用了正确的参数来调用回调。其次回调和处理函数是非常强有力地联系在一起的，因为处理函数必须知道要调用哪个回调。  


一个关于一些信号和槽连接的摘要图 


在Qt中我们有一种可以替代回调的技术。我们使用信号和槽。当一个特定事件发生的时候，一个信号被发射。Qt的窗口部件有很多预定义的信号，但是我们总是可以通过继承来加入我们自己的信号。槽就是一个可以被调用处理特定信号的函数。Qt的窗口部件又很多预定义的槽，但是通常的习惯是你可以加入自己的槽，这样你就可以处理你所感兴趣的信号。  

信号和槽的机制是类型安全的：一个信号的签名必须与它的接收槽的签名相匹配。（实际上一个槽的签名可以比它接收的信号的签名少，因为它可以忽略额外的签名。）因为签名是一致的，编译器就可以帮助我们检测类型不匹配。信号和槽是宽松地联系在一起的：一个发射信号的类不用知道也不用注意哪个槽要接收这个信号。Qt的信号和槽的机制可以保证如果你把一个信号和一个槽连接起来，槽会在正确的时间使用信号的参数而被调用。信号和槽可以使用任何数量、任何类型的参数。它们是完全类型安全的：不会再有回调核心转储(core dump)。  

从QObject类或者它的一个子类（比如QWidget类）继承的所有类可以包含信号和槽。当对象改变它们的状态的时候，信号被发送，从某种意义上讲，它们也许对外面的世界感兴趣。这就是所有的对象通讯时所做的一切。它不知道也不注意无论有没有东西接收它所发射的信号。这就是真正的信息封装，并且确保对象可以用作一个软件组件。 
 
一个信号和槽连接的例子  

槽可以用来接收信号，但它们是正常的成员函数。一个槽不知道它是否被任意信号连接。此外，对象不知道关于这种通讯机制和能够被用作一个真正的软件组件。  
你可以把许多信号和你所希望的单一槽相连，并且一个信号也可以和你所期望的许多槽相连。把一个信号和另一个信号直接相连也是可以的。（这时，只要第一个信号被发射时，第二个信号立刻就被发射。） 


总体来看，信号和槽构成了一个强有力的组件编程机制。  

一个小例子 
一个最小的C++类声明如下：  
    class Foo
    {
    public:
        Foo();
        int value() const { return val; }
        void setValue( int );
    private:
        int val;
    };
 
一个小的Qt类如下： 
 
    class Foo : public QObject
    {
        Q_OBJECT
    public:
        Foo();
        int value() const { return val; }
    public slots:
        void setValue( int );
    signals:
        void valueChanged( int );
    private:
        int val;
    };


这个类有同样的内部状态，和公有方法来访问状态，但是另外它也支持使用信号和槽的组件编程：这个类可以通过发射一个信号，valueChanged()，来告诉外面的世界它的状态发生了变化，并且它有一个槽，其它对象可以发送信号给这个槽。 


所有包含信号和/或者槽的类必须在它们的声明中提到Q_OBJECT。 
槽可以由应用程序的编写者来实现。这里是Foo::setValue()的一个可能的实现：  

    void Foo::setValue( int v )
    {
        if ( v != val ) {
            val = v;
            emit valueChanged(v);
        }
    }
 
emit valueChanged(v)这一行从对象中发射valueChanged信号。正如你所能看到的，你通过使用emit signal(arguments)来发射信号。 


下面是把两个对象连接在一起的一种方法：  

    Foo a, b;
    connect(&a, SIGNAL(valueChanged(int)), &b, SLOT(setValue(int)));
    b.setValue( 11 ); // a == undefined  b == 11
    a.setValue( 79 ); // a == 79         b == 79
    b.value();        


调用a.setValue(79)会使a发射一个valueChanged() 信号，b将会在它的setValue()槽中接收这个信号，也就是b.setValue(79) 被调用。接下来b会发射同样的valueChanged()信号，但是因为没有槽被连接到b的valueChanged()信号，所以没有发生任何事（信号消失了）。  

注意只有当v != val的时候setValue()函数才会设置这个值并且发射信号。这样就避免了在循环连接的情况下（比如b.valueChanged() 和a.setValue()连接在一起）出现无休止的循环的情况。  

这个例子说明了对象之间可以在互相不知道的情况下一起工作，只要在最初的时在它们中间建立连接。  
预处理程序改变或者移除了signals、slots和emit 这些关键字，这样就可以使用标准的C++编译器。  
在一个定义有信号和槽的类上运行moc。这样就会生成一个可以和其它对象文件编译和连接成引用程序的C++源文件。   
信号 
当对象的内部状态发生改变，信号就被发射，在某些方面对于对象代理或者所有者也许是很有趣的。只有定义了一个信号的类和它的子类才能发射这个信号。 

例如，一个列表框同时发射highlighted()和activated()这两个信号。绝大多数对象也许只对activated()这个信号感兴趣，但是有时想知道列表框中的哪个条目在当前是高亮的。如果两个不同的类对同一个信号感兴趣，你可以把这个信号和这两个对象连接起来。  

当一个信号被发射，它所连接的槽会被立即执行，就像一个普通函数调用一样。信号/槽机制完全不依赖于任何一种图形用户界面的事件回路。当所有的槽都返回后 emit也将返回。 
 
如果几个槽被连接到一个信号，当信号被发射时，这些槽就会被按任意顺序一个接一个地执行。  
信号会由moc自动生成并且一定不要在.cpp文件中实现。它们也不能有任何返回类型（比如使用void）。 
关于参数需要注意。我们的经验显示如果信号和槽不使用特殊的类型，它们都可以多次使用。如果QScrollBar::valueChanged() 使用了一个特殊的类型，比如hypothetical QRangeControl::Range，它就只能被连接到被设计成可以处理QRangeControl的槽。简单的和教程1的第5部分一样的程序将是不可能的。  
槽 
当一个和槽连接的信号被发射的时候，这个操被调用。槽也是普通的C++函数并且可以像它们一样被调用；它们唯一的特点就是它们可以被信号连接。槽的参数不能含有默认值，并且和信号一样，为了槽的参数而使用自己特定的类型是很不明智的。 


因为槽就是普通成员函数，但却有一点非常有意思的东西，它们也和普通成员函数一样有访问权限。一个槽的访问权限决定了谁可以和它相连： 


一个public slots:区包含了任何信号都可以相连的槽。这对于组件编程来说非常有用：你生成了许多对象，它们互相并不知道，把它们的信号和槽连接起来，这样信息就可以正确地传递，并且就像一个铁路模型，把它打开然后让它跑起来。 


一个protected slots:区包含了之后这个类和它的子类的信号才能连接的槽。这就是说这些槽只是类的实现的一部分，而不是它和外界的接口。 


一个private slots:区包含了之后这个类本身的信号可以连接的槽。这就是说它和这个类是非常紧密的，甚至它的子类都没有获得连接权利这样的信任。 


你也可以把槽定义为虚的，这在实践中被发现也是非常有用的。 


信号和槽的机制是非常有效的，但是它不像“真正的”回调那样快。信号和槽稍微有些慢，这是因为它们所提供的灵活性，尽管在实际应用中这些不同可以被忽略。通常，发射一个和槽相连的信号，大约只比直接调用那些非虚函数调用的接收器慢十倍。这是定位连接对象所需的开销，可以安全地重复所有地连接（例如在发射期间检查并发接收器是否被破坏）并且可以按一般的方式安排任何参数。当十个非虚函数调用听起来很多时，举个例子来说，时间开销只不过比任何一个“new”或者 “delete”操作要少些。当你执行一个字符串、矢量或者列表操作时，需要“new”或者 “delete”，信号和槽仅仅对一个完整函数调用地时间开销中的一个非常小的部分负责。无论何时你在一个槽中使用一个系统调用和间接地调用超过十个函数的时间是相同的。在一台i585-500机器上，你每秒钟可以发射2，000，000个左右连接到一个接收器上的信号，或者发射1，200，000个左右连接到两个接收器的信号。信号和槽机制的简单性和灵活性对于时间的开销来说是非常值得的，你的用户甚至察觉不出来。  

元对象信息 
元对象编译器（moc）解析一个C++文件中的类声明并且生成初始化元对象的C++代码。元对象包括所有信号和槽函数的名称，还有这些函数的指针。（要获得更多的信息，请看为什么Qt不用模板来实现信号和槽？）  
元对象包括一些额外的信息，比如对象的类名称。你也可以检查一个对象是否继承了一个特定的类，比如：  

  if ( widget->inherits("QButton") ) {
        // 是的，它是一个Push Button、Radio Button或者其它按钮。
  } 

一个真实的例子 
这是一个注释过的简单的例子（代码片断选自qlcdnumber.h）。  

    #include "qframe.h"
    #include "qbitarray.h"
 
    class QLCDNumber : public QFrame 

QLCDNumber通过QFrame和QWidget，还有#include这样的相关声明继承了含有绝大多数信号/槽知识的QObject。  

    {
        Q_OBJECT


Q_OBJECT是由预处理器展开声明几个由moc来实现的成员函数，如果你得到了几行 “virtual function QButton::className not defined”这样的编译器错误信息，你也许忘记运行moc或者忘记在连接命令中包含moc输出。 
 

    public:
        QLCDNumber( QWidget *parent=0, const char *name=0 );
        QLCDNumber( uint numDigits, QWidget *parent=0, const char *name=0 );


它并不和moc直接相关，但是如果你继承了QWidget，你当然想在你的构造器中获得parent和name这两个参数，而且把它们传递到父类的构造器中。 
 
一些解析器和成员函数在这里省略掉了，moc忽略了这些成员函数。 
 

    signals:
        void    overflow();


当QLCDNumber被请求显示一个不可能值时，它发射一个信号。 


如果你没有留意溢出，或者你认为溢出不会发生，你可以忽略overflow()信号，也就是说你可以不把它连接到任何一个槽上。 


另一方面如果当数字溢出时，你想调用两个不同的错误函数，很简单地你可以把这个信号和两个不同的槽连接起来。Qt将会两个都调用（按任意顺序）。 
 
    public slots:
        void    display( int num );
        void    display( double num );
        void    display( const char *str );
        void    setHexMode();
        void    setDecMode();
        void    setOctMode();
        void    setBinMode();
        void    smallDecimalPoint( bool );


一个槽就是一个接收函数，用来获得其它窗口部件状态变或的信息。QLCDNumber 使用它，就像上面的代码一样，来设置显示的数字。因为display()是这个类和程序的其它的部分的一个接口，所以这个槽是公有的。  

几个例程把QScrollBar的newValue信号连接到display槽，所以LCD数字可以继续显示滚动条的值。  
请注意display()被重载了，当你把一个信号和这个槽相连的时候，Qt将会选择适当的版本。如果使用回调，你会发现五个不同的名字并且自己来跟踪类型。  
一些不相关的成员函数已经从例子中省略了。  


    };

QT中关于信号与槽机制的实现原理，需要用到的类，在本文中一一展现，代码较多，内容如下：

一、每个对象都有一个相应的纪录该对象的元对象

关于元对象的类：

QMetaObject类：

  /*******************生成元对象需要的输入参数*****************/
//类名
const char * const class_name,
//父类名
QMetaObject *superclass,
//记录slot 信息
const QMetaData * const slot_data,
//记录槽的个数
int n_slots,
//记录signal 信息
const QMetaData * const signal_data,
//记录信号的个数
int n_signals
/******************* 元对象类提供的方法**************************/
int   numSlots( bool super = FALSE ) const;//返回槽的个数
int   numSignals( bool super = FALSE ) const;//返回信号的个数
int   findSlot( const char *, bool super = FALSE ) const;//查找槽
int   findSignal( const char *, bool super = FALSE ) const;//查找信号
 //返回指定位置的槽
const QMetaData *slot( int index, bool super = FALSE ) const;
 //返回指定位置的信号
const QMetaData *signal( int index, bool super = FALSE ) const;
//所有槽名字的列表
QStrList  slotNames( bool super = FALSE ) const;
//所有信号名字的列表
QStrList  signalNames( bool super = FALSE ) const;
//槽的起始索引
int   slotOffset() const;
//信号的起始索引
int   signalOffset() const;
/***********************两个获取类的元对象的方法*****************/
static QMetaObject *metaObject( const char *class_name );
static bool hasMetaObject( const char *class_name );

QMetaData类：

//记录元对象数据for 信号与槽
struct QMetaData
                     {
const char *name;  //名称
const QUMethod* method; //详细描述信息
enum Access { Private, Protected, Public };
Access access; //访问权限
 };

二、QObject类实现了信号与槽机制

它利用元对象纪录的信息，实现了信号与槽机制

（1）信号与槽建立连接的实现

接口函数：

//连接
//参数（发送对象，信号，接收对象，处理信号的信号/槽）
static bool  connect( const QObject *sender, const char *signal,
const QObject *receiver, const char *member );
bool connect(const QObject *sender, const char *signal,
const char *member ) const;
static bool  disconnect( const QObject *sender, const char *signal,
const QObject *receiver, const char *member );
bool disconnect(const char *signal=0,
const QObject *receiver=0, const char *member=0 );
bool disconnect( const QObject *receiver, const char *member=0 );
//连接的内部实现
//（发送对象，信号的索引，接收对象，处理信号的类型，处理信号信号/槽的索引）
static void connectInternal(const QObject *sender, int signal_index,
const QObject *receiver, int membcode, int member_index );
static bool disconnectInternal(const QObject *sender, int signal_index,
const QObject *receiver, int membcode, int member_index );

信号与槽连接的实现原理：

①阶段
bool QObject::connect( const QObject *sender,//发送对象
const char *signal,//信号
 const QObject *receiver, //接收对象
const char *member //槽
                                )
       {
 //检查发送对象，信号，接收对象，槽不为null
if ( sender == 0 || receiver == 0 || signal == 0 || member == 0 ) {
                     return FALSE;
           }
//获取发送对象的元对象
QMetaObject *smeta = sender->metaObject();
//检查信号
if ( !check_signal_macro( sender, signal, "connect", "bind" ) )
return FALSE;
//获取信号的索引
int signal_index = smeta->findSignal( signal, TRUE );
if ( signal_index < 0 ) {                // normalize and retry
nw_signal = qt_rmWS( signal-1 ); // remove whitespace
signal = nw_signal.data()+1;         // skip member type code
signal_index = smeta->findSignal( signal, TRUE );
            }
           //如果信号不存在，则退出
           if ( signal_index < 0  ) {                    // no such signal
                     return FALSE;
           }
           //获取信号的元数据对象
const QMetaData *sm = smeta->signal( signal_index, TRUE );
//获取信号名字
signal = sm->name;
 //获取处理信号的类型（是信号/槽）
int membcode = member[0] - '0';        // get member code
              //发送信号对象
QObject *s = (QObject *)sender;        // we need to change them
          //接收信号对象
QObject *r = (QObject *)receiver;             //   internally
           //获取接收对象的元对象
           QMetaObject *rrmeta = r->metaObject();
           int member_index = -1;
           switch ( membcode ) {                // get receiver member
case QSLOT_CODE://如果是槽
//获取槽索引
member_index = rmeta->findSlot( member, TRUE );
if ( member_index < 0 ) {            // normalize and retry
nw_member = qt_rmWS(member);     // remove whitespace
 member = nw_member;
 member_index = rmeta->findSlot( member, TRUE );
                         }
                         break;
                     case QSIGNAL_CODE://如果是信号
                            //获取信号索引
 member_index = rmeta->findSignal( member, TRUE );
 if ( member_index < 0 ) {           // normalize and retry
nw_member = qt_rmWS(member);     // remove whitespace
member = nw_member;
member_index = rmeta->findSignal( member, TRUE );
                         }
                         break;
           }
           /如果接收对象不存在相应的信号或槽，则退出
           if ( member_index < 0  ) {
                     return FALSE;
           }
//检查连接的参数(发送的信号，接收对象，处理信号的槽或信号)
if ( !s->checkConnectArgs(signal,receiver,member) ) {
                     return FALSE;
           } else {
                //获取处理信号的元数据对象
const QMetaData *rm = membcode == QSLOT_CODE ?
rmeta->slot( member_index, TRUE ) :
rmeta->signal( member_index, TRUE );
                     if ( rm ) {
                         //建立连接
                            //(发送信号的对象，信号的索引，接收信号的对象，
                              处理信号的类型，处理信号的索引)
                        connectInternal( sender, signal_index, receiver, membcode, member_index );
                   }
              }
           return TRUE;
       }
 ②阶段
       //建立连接
       //(发送信号的对象，信号的索引，接收信号的对象，处理信号的类型，处理信号的索引)
void QObject::connectInternal( const QObject *sender, int signal_index,
const QObject *receiver, int membcode, int member_index )
      {
       //发送信号的对象
    QObject *s = (QObject*)sender;
       //接收信号的对象
    QObject *r = (QObject*)receiver;
    //如果发送对象的连接查询表为null，则建立
    if ( !s->connections ) {                // create connections lookup table
       s->connections = new QSignalVec( signal_index+1 );
       Q_CHECK_PTR( s->connections );
      s->connections->setAutoDelete( TRUE );
    }
    //获取发送对象的相应信号的连接列表

    QConnectionList *clist = s->connections->at( signal_index );

    if ( !clist ) {                         // create receiver list
       clist = new QConnectionList;
       Q_CHECK_PTR( clist );
       clist->setAutoDelete( TRUE );
       s->connections->insert( signal_index, clist );
    }
    QMetaObject *rrmeta = r->metaObject();
   const QMetaData *rm = 0;
    switch ( membcode ) {                // get receiver member
       case QSLOT_CODE:
           rm = rmeta->slot( member_index, TRUE );
           break;
       case QSIGNAL_CODE:
           rm = rmeta->signal( member_index, TRUE );
           break;
    }
    //建立连接
QConnection *c = new QConnection( r, member_index, rm ? rm->name :
                                                                      "qt_invoke", membcode );
    Q_CHECK_PTR( c );
   //把连接添加到发送对象的连接列表中
    clist->append( c );
    //判断接收对象的发送对象列表是否为null
    if ( !r->senderObjects )               // create list of senders
           {
          //建立接收对象的发送对象列表
       r->senderObjects = new QSenderObjectList;
          }
    //把发送对象添加到发送对象列表中
    r->senderObjects->append( s );           // add sender to list
       }

（2）信号发生时激活的操作函数。 激活slot的方法

接口：
 void QObject::activate_signal( int signal )
       {
       #ifndef QT_NO_PRELIMINARY_SIGNAL_SPY
           if ( qt_preliminary_signal_spy ) {
                  //信号没有被阻塞
                  //信号>=0
                  //连接列表不为空，或者信号对应的连接存在
              if ( !signalsBlocked() && signal >= 0 &&
                ( !connections || !connections->at( signal ) ) ) {
                 //
                 QUObject o[1];
                  qt_spy_signal( this, signal, o );
                  return;
              }
    }
       #endif
    if ( !connections || signalsBlocked() || signal < 0 )
       return;
    //获取信号对应的连接列表
    QConnectionList *clist = connections->at( signal );
    if ( !clist )
       return;
   QUObject o[1];
    //
    activate_signal( clist, o );
}

void QObject::activate_signal( QConnectionList *clist, QUObject *o )
{
    if ( !clist )
       return;
#ifndef QT_NO_PRELIMINARY_SIGNAL_SPY
    if ( qt_preliminary_signal_spy )
       qt_spy_signal( this, connections->findRef( clist), o );
#endif
    QObject *object;
       //发送对象列表
    QSenderObjectList* sol;
       //旧的发送对象
    QObject* oldSender = 0;
       //连接
    QConnection *c;
    if ( clist->count() == 1 ) { // save iterator
           //获取连接
       c = clist->first();
       //
       object = c->object();
       //获取发送对象列表
       sol = object->senderObjects;
       if ( sol ) {
              //获取旧的发送对象
          oldSender = sol->currentSender;
              //
           sol->ref();
              //设置新的发送对象
           sol->currentSender = this;
       }
       if ( c->memberType() == QSIGNAL_CODE )//如果是信号，则发送出去
           object->qt_emit( c->member(), o );
       else
           object->qt_invoke( c->member(), o );//如果是槽，则执行
       //
       if ( sol ) {
              //设置恢复为旧的发送对象
           sol->currentSender = oldSender;
           if ( sol->deref() )
              delete sol;
       }
    } else {
       QConnection *cd = 0;
       QConnectionListIt it(*clist);
       while ( (c=it.current()) ) {
          ++it;
          if ( c == cd )
             continue;
           ccd = c;
           object = c->object();
           //操作前设置当前发送对象
           sol = object->senderObjects;
           if ( sol ) {
              oldSender = sol->currentSender;
              sol->ref();
              sol->currentSender = this;
          }
           //如果是信号，则发送出去
           if ( c->memberType() == QSIGNAL_CODE ){
              object->qt_emit( c->member(), o );
           }
           //如果是槽，则执行
           else{
              object->qt_invoke( c->member(), o );
           }
           //操作后恢复当前发送对象
           if (sol ) {
              sol->currentSender = oldSender;
              if ( sol->deref() )
                  delete sol;
           }
       }