QT学习日记 | 信号与槽

目录

前言

一、初始信号与槽

1、信号与槽的本质

2、信号与槽的使用

3、内置信号、内置槽函数与自定义信号、自定义槽函数

（1）文档查询

（2）自定义信号与内置槽函数的使用

4、信号与槽函数关联关系

5、带参数的信号与槽函数

6、信号与槽函数的重载

二、深剖信号与槽函数细节

1、宏函数 SIGNAL 与 SLOT

2、为啥通过 ui 指针可以操作界面中拖动创建的控件

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前言

        本文主要学习QT最重要的机制之一 —— 信号与槽；从认识信号与槽到熟练掌握、深刻理解信号与槽相关细节；

一、初始信号与槽

        不少朋友在听到信号这一词可能会想到 Linux 中的信号机制，本文中的信号与 Linux 中的信号没有任何关系，但是两者之间又非常的相似；当某一时间到来时，操作系统给当前进程发送一个信号，当进程收到这个信号后会调用指定的处理方法来处理这个信号，关于信号更多细节可以关注下面这篇文章；

Linux | 信号-CSDN博客

1、信号与槽的本质

信号本质：在 Qt 中，所谓信号就是某个事件，当某个控件发生了某个事件时，可以根据这个事件做出指定动作；这里的事件就是信号，比如 Qt 中的按钮QPushButton，这个控件被点击，这个点击就是一个事件；

槽本质：在 Qt 中，所谓槽的本质就是收到信号时，我们对应需要进行处理这个信号的动作，还是以上述按钮为例，我们希望用户点击按钮时，窗口的标题会发生改变，这里窗口标题发生改变就是槽函数所处理的动作；

2、信号与槽的使用

        我们通过 connect 来将某个信号与槽函数来进行绑定，从而达到某个信号发出时，指定的槽函数会被调用；connect 函数如下所示；

QMetaObject::Connection QObject::connect

(

const QObject *sender,

const char *signal,

const QObject *receiver,

const char *method,

Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection

)

        这样拆解不知道看起来是否更加清晰，该函数有五个参数，其中第五个参数一般为缺省即可，因此我们仅仅需要关注前四个参数；

参数一：该参数类型为QObject类的指针，为信号的发出者的地址；

参数二：该参数为 const char* ，该参数为对象发出的信号；

参数三：该参数类型也为QObject类指针，为信号的接收者，也是处理信号的对象；

参数四：该参数为 const char* ，为接收者所要处理的动作；

注意：

1、第一个参数和第三个参数为QObject类，该类为 Qt 提供的一个基类，Qt 为我们提供的所有类都继承自该类，该类可以说是 Qt 所有内置类的 "祖先类"；联想一下C++中切片，也就是说派生类可以赋值给基类；

2、参数二和参数四为const char*类型，而实际上，我们传入的信号和槽函数都是一个函数指针，因此在使用时，我们需要使用SIGNAL和SLOTS将对应的函数指针转换成const char*类型；

需求设计：我们在ui页面中拖出一个按钮组件，我们期望按下这个按钮指定的窗口也关闭；

1、我们先创建一个基于Widget类的窗口项目；

2、我们点击widget.ui文件，绘制一个按钮，并设置按钮文本

3、信号与槽函数关联

        注意到这一步时，我们有两种方法，两种方法各有优劣，实际开发中，哪种方法方便用哪种即可；

3.1、代码添加连接

1）切换到 widget.h 文件，写下槽函数声明

        注意这里的函数声明中，有一个我们陌生的关键字，slots，这个是 Qt 自己设置的关键字，同样，我们还可以与 protected、private组合；这个关键字表示声明的是槽函数；在 Qt5 后提出可以省略该关键字；

2）编写槽函数

        这里教大家一个小技巧，我们可以直接选中我们函数声明，按住键盘 alt + enter，可以直接一键生成函数定义；生成的函数定义当然放在widget.cc文件，声明与定义分离，这一点以后就不在重复；

        这里再次补充一下，qDebug是 Qt 为我们提供的打印类，我们使用这个来替代cout；

3）建立连接

注意：这里我们第二个参数和第四个参数并没有使用宏函数SIGNAL（）与SLOTS（），这一点我们后面说明； 

参数一：这里我们用ui界面绘制的这个按钮，因此我们在ui这个指针下寻找按钮对象；

参数二：这里clicked表示点击信号，这里点击表示鼠标按下并抬起；同样还有如下信号；

        关于这里的状态切换以及点击带参数这两个可能大家不大理解，这里暂不做介绍，后面讲解复选框自然会介绍；

参数三：处理信号的对象，也就是接收者；

参数四：信号的处理动作；（这里动作也就是槽函数，我们可以使用 Qt 为我们提供的，也可以使用自己写的，这里用自己写的，填写我们刚写下的槽函数地址即可）

        此时，我们想要的功能便实现了，可以点击运行项目，点击按钮后会关闭窗口，并且还会打印内容；接下来介绍第二种方法，我们重新创建一个新的项目；

3.2、自动添加链接

1）还是在ui界面绘制一个按钮，步骤就不再赘述，与上述方法中步骤一相同

2）右击按钮，选择转到槽

        此时会弹出如下窗口，实际上，这里就是选择按钮发出的信号，等同于我们调用connect时前两个参数的填写；这里前五个信号，我们在上述都讲过的，这里不再赘述；我们直接选择clicked；

        此时会在widget.cpp文件自动生成函数定义，且这个函数定义名字是有讲究的，我们不能修改这个槽函数的名字，否则会关联失败，具体原因，后面会详细介绍； 

3）编写槽函数

        到这一步，我们连接就完毕了，所有工作完成；我们可以直接运行程序查看效果；

3、内置信号、内置槽函数与自定义信号、自定义槽函数

        上述案例中，我们使用了内置信号clicked，与自定义槽函数handler，实际上， Qt 也为我们提供了一些内置信号与槽函数，我们可以通过Qt Creator的帮助文档中查询；下面我们以 QpushButton 为例；

（1）文档查询

点击 Qt Creator 左侧帮助一栏；

在索引中输入指定目标，这里输入 QPushButton；

该类相关接口菜单如下（右边那个，用红色框圈住了菜单中常用的）；

        这里我们发现，我们并没有看到信号，实际上由于继承这一特性，信号很可能在父类，我们可以通过如下方式找到其父类；

        我们点击找到其父类，我们在父类的属性菜单中，很容易找到了信号与槽函数字段；

        如下所示，这信号不就是我们刚刚讲过的信号吗？我们便可以通过这样的方式进行文档查询；

（2）自定义信号与内置槽函数的使用

        之前那个关闭窗口，我们是使用内置信号 clicked 与自定义槽函数 handler 来实现的；下面我们再使用 自定义信号与内置槽函数 close 再来实现一次；我们首先再次创建一个新项目；

        还是一样，ui界面绘制按钮，如下所示；

        widget.h文件声明信号；

注意：信号仅需声明，无需定义，且无返回值；

        我们在使用connect关联函数；

        这就完了吗？并没有，这里我们仅仅只是进行了信号关联，我们并没有发送这个信号；我们可以使用 emit关键字来发送信号；我们再返回ui页面，右击按钮，转到槽，选择clicked；然后我们再这个槽函数发送信号；

        编译运行程序，此时我们便可以点击按钮，发出自定义信号，接着窗口就会便关闭；

4、信号与槽函数关联关系

一对一：一个信号对应一个槽函数；

一对多：一个信号对应多个槽函数；

多对多：多个信号对应多个槽函数；

        之前，我们都是采用一对一的方式，接下来，我们再来试试一对多；我们再创建一个空项目，继承自widget类；

        绘制出一个按钮，如下所示；

        在widget声明一个信号与两个槽函数；

        实现这两个槽函数，槽函数啥都不干，完成一个打印自己函数名的工作即可；

        为这两个槽函数建立连接，都连接到 mySignal 这一个信号上；

        我们想点击按钮，执行这两个槽函数，因此我们为按钮的点击信号设置一个槽函数；来到设计师界面（ui界面），右击按钮，转到槽，选择clicked信号；并编写点击按钮对应槽函数；

此时我们编译运行程序，我们每次点击按钮都会发送要给 mySignal 信号，而这个信号与 handler1 与 handler2 槽函数都进行了关联，这两个槽函数都会被执行，因此一次点击就会有两个打印结果；

        同样多对多的方式我就不一一演示了；有兴趣的可以自己下去做实验；

拓展：我们不仅可以信号与槽函数进行关联，我们还以信号与信号关联，一个信号被触发，他会触发另一个信号；

5、带参数的信号与槽函数

        我们的信号与槽函数可以带参，通过参数，将信号的参数传递给槽函数；不过我们必须遵守如下规则；

1、参数类型匹配

2、信号的参数个数要大于等于槽函数参数

        我们声明一个信号，两个槽函数，如下所示；

        接下来，我们在.cpp文件中对这两个槽函数进行定义；

        我们在构造函数中连接并发送这个信号；

        接着运行程序，如下所示；

6、信号与槽函数的重载

        信号与槽函数可以进行重载，只不过在重载后，进行connect时，需要显示指定connect哪一个重载函数；

        依然，我们创建一个信号，用这个信号连接两个重载槽函数；首先创建新项目，声明如下信号与槽函数；

        我们在对声明槽函数进行定义，如下所示；

        最后对槽函数进行连接，主要是这里连接的代码，由于函数重载，我们如果直接连接，不知道连接到哪一个槽函数，因此我们需要先显示指定出类型，然后再连接；如下代码所示；

        尤其是红色框内的代码逻辑，函数指针那块代码可能会有些绕；

二、深剖信号与槽函数细节

1、宏函数 SIGNAL 与 SLOT

        前面我们说过connect第二个和第四个参数是 const char* 类型，需要用宏 SIGNAL 与 SLOT 将函数指针转换成 const char* 类型；可我们上述所有代码都没有使用这两个宏函数；这是因为在 Qt5 中，提供了这个函数的另一个版本；

template

QMetaObject::Connection QObject::connect

(

const QObject *sender,

PointerToMemberFunction signal,
const QObject *receiver,

PointerToMemberFunction method,

Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection

)

        这个PointerToMemberFunction是一个模板，这里涉及C++中萃取技术；因此在 Qt5 中，我们通常不用使用这两个宏函数；

2、为啥通过 ui 指针可以操作界面中拖动创建的控件

        首先我们来看 ui 指针到底是什么类型，这个指针声明在 widget.h 文件中；

        它的类型是Ui命名空间里的Widget类指针；注意，我们这个 ui 指针所在类的类名也是Widget，而这个Widget并不在Ui这个命名空间内；那么Ui命名空间的Widget在哪里声明的呢？

        实际上，Qt 采用元编程的技术，所谓元编程，就是用代码生成代码，我们的 Qt 代码首先经过 qmake 编译器，编译出C++代码，再拿这个C++代码生成最后可执行程序；

        如何证明？

        我们编译程序后，会在同级目录下生成一个Build文件夹，这个文件夹就会存放qmake编译生成的代码；

        以HelloWorld项目为例；我们点金对应生成的Build文件夹；

        这个ui_widget.h 文件便是我们 设计师页面，生成的头文件，我们点进这个文件；

        Ui命名空间内的Widget便是继承于Ui_Widget类；

        我们通过拖动控件的方式来构建一个Label标签；如下所示；

        我们重新编译，接着来看Build文件夹下的 Ui_Widget.h 文件；

        这时，我们的 Ui_Widget.h 文件多了一个QLable控件；同样的代码，我们给这个QLabel 改个名字；我们再观察这个文件；我们把这个QLabel控件的名字改为 label_1234;

        我们观察 Ui_Widget.h 文件，发现QLabel标签的名字果然发生了改变；

        综上所述，我们通过ui指针本质就是 Ui_Widget 类型的指针，而这个类是 widget.ui 文件经过qmake编译后，生成了一个Ui_Widget.h 的文件，而这个文件内有 Ui_Widget 这个类；

        而我们 Widget.h 文件中声明的 ui 指针正是Ui命名空间中的 Widget 类，而该类中又有我们通过 Widget.ui 文件中拖动生成的各类控件；故我们可以通过 ui 指针来操作界面中拖动创建的控件；