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。
4.1 系统自带的信号和槽
下面我们完成一个小功能,上面我们已经学习了按钮的创建,但是还没有体现出按钮的功能,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,那么在Qt中,这样的功能如何实现呢?
其实无法两行代码就可以搞定了,我们看下面的代码
QPushButton * quitBtn = new QPushButton("关闭窗口",this);
connect(quitBtn,&QPushButton::clicked,this,&MyWidget::close);
第一行是创建一个关闭按钮,这个之前已经学过,第二行就是核心了,也就是信号槽的使用方式
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)
那么系统自带的信号和槽通常如何查找呢,这个就需要利用帮助文档了,在帮助文档中比如我们上面的按钮的点击信号,在帮助文档中输入QPushButton,首先我们可以在Contents中寻找关键字 signals,信号的意思,但是我们发现并没有找到,这时候我们应该想到也许这个信号的被父类继承下来的,因此我们去他的父类QAbstractButton中就可以找到该关键字,点击signals索引到系统自带的信号有如下几个
这里的clicked就是我们要找到,槽函数的寻找方式和信号一样,只不过他的关键字是slot。
4.2 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。
下面我们看看使用 Qt 的信号槽:
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)。
4.3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
4.4 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。
4.5 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}
① 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。
② 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。
③ 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)。
QPushButton * myBtn = new QPushButton (this);
QPushButton * myBtn2 = new QPushButton (this);
myBtn2->move(100,100);
int m = 10;
connect(myBtn,&QPushButton::clicked,this,[m] ()mutable { m = 100 + 10; qDebug() << m; });
connect(myBtn2,&QPushButton::clicked,this,[=] () { qDebug() << m; });
qDebug() << m;
④ 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。
⑤ 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。