【Qt】信号与槽(下)-阿里云开发者社区

自定义信号

自定义槽函数是非常关键的，在开发中大部分情况都是需要自定义槽函数的。

槽函数，就是用户触发某个操作之后，要进行的业务逻辑

自定义信号，比较少见，在实际开发中很少会需要自定义信号。

信号就对应到用户的某个操作。

在GUI，用户能够进行哪些操作，是可以穷举的，在Qt中内置的信号，基本已经覆盖到了上述所有可能的用户操作。因此使用Qt内置的信号，旧足以应付大部分的开发场景。

widget这个类中虽然没有定义任何信号，由于继承自Qwidget和QObject，这俩个类里面已经提供了一些信号，可以直接使用。

所谓的Qt信号，本质上就是一个”函数“。

Qt5已经更高版本中，槽函数和普通的成员函数之间已经没有区别；但是信号则是一类特殊的函数：

只需要写出函数声明，并且告诉Qt这是一个”信号“即可，这个函数的定义，是Qt在编译过程中，自动生成的（自动生成的过程，程序员无法进行干预）。因为信号在Qt中式特殊的机制，Qt生成的信号函数的实现，要配合Qt框架左很多既定的操作。
作为信号函数，这个函数的返回值，必须式void，有没有参数都可以，甚至也可以支持重载。

这个signals也是Qt自己扩展出来的关键字，在qmake的时候，调用一些代码的分析/生成工具，扫描到类中包含signals这个关键字的时候，此时，就会自动的把下面的函数声明认为是信号，并且给这些信号函数自动的生成函数定义。

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
 
#include <QWidget>
 
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE
 
class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();
 
signals:
    void mySignal();
    
public slots:
    void handleMySignaal();
    
private:
    Ui::Widget *ui;
};
#endif // WIDGET_H

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
 
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    
    connect(this, &Widget::mySignal, this, &Widget::setWindowTitle);
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}
 
void Widget::handleMySignaal()
{
    this->setWindowTitle("自定义信号");
}

建立好联系之后，还需要将信号发送出去。

对于Qt内置的信号，都不需要手动通过代码来触发，用户在GUI进行某些操作，就会自动触发对应信号（发射信号的代码已经内置到Qt框架中了）。

关键字：emit 发射

发射信号的操作，可以在任意合适的代码中。

这样就可以完成自定义信号了。

也可以通过点击按钮的方式，进行对窗口的编辑。

【注意】其实在Qt5中emit什么都不会做，真正进行操作的都包含在mysignal内部生成的函数定义里面，所以可以舍弃emit，信号也能发送出去，即使如此，在实际开发过程中，建议把emit加上，这可以让代码的可读性更高，更加明显的标识出这里发射自定义的信号。

带参数的信号和槽

Qt的信号和槽也支持带有参数，同时也可以支持重载。

此处要求：当信号带有参数的时候，槽的参数必须和信号参数一致，当发射信号的时候，就可以给信号函数传递实参，与之对应的这个参数就会被传递到槽函数里，此时就可以起到让信号给槽传参效果了。

【注意】在C++中声明函数的时候，形参的名字可以不用写。

信号函数和槽函数必须一致，个数如果不一致也可以，当个数不一致的时候，要求信号参数的个数必须比槽的参数个数多。

传参可以起到复用代码代码的效果，如果有多个逻辑，逻辑上整体一致，但是涉及到的数据不同，就可以通过函数-参数来复用代码，并且在不同的场景中传入不同的参数。

通过这一套信号槽，搭配不同的参数，就可以起到设置不同标题的效果。

在Qt的很多内置的信号，也是带有参数的，这些参数不是咱们自己传递的。

例如：clicked信号就带有一个参数。

clicked(bool)，这个参数表示当前按钮是否处于“选中”状态。这个选中状态对于QPushButton没有意义，但是对于QCheckBox复选框是很有用的。

信号函数的参数个数，超过了槽函数的参数个数，还是可以正常使用的。

如果信号函数的参数个数少于槽函数的参数个数，此时代码无法编译通过。

为什么允许信号的参数比槽的参数多呢？

一个槽函数，又可能会绑定多个信号。如果严格要求参数个数一致，就意味着信号绑定槽的要求就变高了。换而言之，当下这样的规则，就允许信号和槽之间的绑定更灵活了，有更多的信号可以绑定到这个槽函数上。

如果个数不一致，槽函数就会按照参数顺序，拿到信号的前N个参数。至少要确保，槽函数的每个参数都是有值的。所以要求信号给槽的参数，可以有富裕，但是不能少。

【注意】带有参数的信号，要求信号的参数和槽的参数一致，这里的一致指的是类型一致，个数满足要求（信号的参数个数要对于槽的参数个数）。

在Qt中，如果要让某个类能够使用信号槽（即可以在类中定义信号函数和槽函数），则必须在类最开始的地方，写下Q_OBJECT宏。

这个事情可以看作是Qt中的硬性规定，这个宏能展开成很多额外的代码。

这里的宏还可以进一步展开，最后展开的效果会得到一系列很复杂的代码，此处就不深入研究了。

如果不加这个宏，代码在编译期间就会出错。

信号和槽存在的意义

所谓的信号和槽，最终要解决的问题，就是响应用户的操作。

信号与槽的连接方式

一对一

主要有俩种形式，分别是：一个信号连接一个槽和一个信号连接一个信号

一对多

一个信号连接多个槽

多对一

多个信号连接一个槽函数

意义

一个信号，可以connect多个槽函数，一个槽函数也可以被多个信号connect。

Qt引入信号与槽机制，最本质的目的就是为了能够让信号和槽之间按照“多对多”的方式进行关联。其他GUI框架是不具备这样的特性。但是，随着程序开发的经验变多，在GUI开发过程中，多对多这种情况，其实是”伪需求“，在实际开发中很少用到，绝大部分的情况，一对一就够用了。

信号和槽的其他说明

信号和槽的断开

使用disconnect即可完成断开，disconnect的用法和connect基本一致。

实际使用中，disconnect的使用比较少，大部分情况下把信号和槽连接上之后，就不用等了。

主动断开的目的往往是把信号重新绑定到另一个槽函数上。

断开原来的信号槽
重新绑定信号槽。

如果没有disconnect，就会构成一个信号绑定俩个槽函数，触发信号的时候，俩个槽函数都会执行。

使用Lambda表达式定义槽函数

Qt5在Qt4的基础上提高了信号与槽的灵活性，允许使用任意函数作为槽函数。但是如果想要方便的编写槽函数，例如在编写函数的时候连函数名都不想定义，就可以通过Lambda表达式来达到这个目的。

Lambda表达式是C++11增加的特性。在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。

Lambda表达式的语法格式如下：

其本质上就是一个”匿名对象“，主要应用在”回调函数“场景中。

lambda表达式是一个回调函数，引入了”变量捕获“语法，通过变量捕获，获取到外层作用域中的变量。

在[ ]可以添加下面函数中需要的参数，如果想要使用外层的全部变量就需要[=]。

[=]这个写法的函数就是把上层作用域中的所有变量都给捕获进来。

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
 
#include <QPushButton>
 
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
 
    QPushButton* button = new QPushButton("按钮" ,this);
    button->move(350, 250);
    connect(button, &QPushButton::clicked, this, [=](){
        this->setWindowTitle("lambda");
        button->setText("lambda");
    });
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

如果对应的槽函数比较简单，而且是一次性使用的，经常会写成lambda形式。

另外也需要确认捕获到lambda内部的变量是由意义的，例如：无论何时用户点击了按钮，捕获到的变量都能正确使用。

信号与槽的优缺点

优点: 松散耦合

信号发送者不需要知道发出的信号被哪个对象的槽函数接收，槽函数也不需要知道哪些信号关联了⾃⼰，Qt的信号槽机制保证了信号与槽函数的调⽤。⽀持信号槽机制的类或者⽗类必须继承于QObject类。

缺点: 效率较低

与回调函数相⽐，信号和槽稍微慢⼀些，因为它们提供了更⾼的灵活性，尽管在实际应⽤程序中差别不⼤。通过信号调⽤的槽函数⽐直接调⽤的速度慢约10倍（这是定位信号的接收对象所需的开销；遍历所有关联；编组/解组传递的参数；多线程时，信号可能需要排队），这种调⽤速度对性能要求不是⾮常⾼的场景是可以忽略的，是可以满⾜绝⼤部分场景。

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