Qt 信号和槽机制详解

信号和槽是 Qt 独有的一种机制，他让窗口的各种消息处理简化到极致，常规情况下我们相应某窗口（控件）的点击时都需要自己投递消息到框架中，由框架的消息队列投递给不同的窗口消息处理函数来处理。如果使用信号和槽，需要声明信号、定义槽函数、绑定信号和槽、发射信号就可以完成上述功能，代码简单容易理解，逻辑简单易懂。信号和槽的大致实现图如下：

【信号和槽使用规则和注意事项】 定义信号和槽：

信号和槽机制，是Qt的拓展，使程序员可以决定信号函数的调用目标
信号和槽只有Qt对象才能拥有（QObject类或QObject的子类才能定义信号和槽函数）
定义了信号和槽的Qt类，必须以 Q_OBJECT 宏开始，其内部是初始化信号和槽的环境
信号函数，定义在类的 signal 标识符保留字下，是Qt内部自己封装的功能，只有Qt Creator才识别，其他环境是不识别的，并且信号函数不需要实现，只需定义
槽函数，定义在类的 slot 标识符保留字下，也一样是Qt内部自己封装的，槽函数必须要实现

连接和调用:

连接信号和槽，使用 Object 类或 Object 子类的静态成员函数 connect 来连接信号和槽
发射（调用）信号函数，要使用 emit 保留字，emit 同样是Qt内部自己封装的，其他编译器并不能识别

注意事项：

connect函数的第二个和第四个参数都是char*类型，需要使用SIGNAL和SLOT宏将带有括号的函数名转换为char*
信号和槽函数的参数个数最好保持一致，如果信号函数参数少于槽函数参数，那么程序会崩溃，因为槽不知道去哪取多出来的参数
信号函数可以和多个槽函数相连，当信号触发后，多个槽函数都会执行，但是哪一个优先执行，Qt并没有保障
一个槽函数可以被多个信号函数连接，这样多个信号会触发同一个槽函数
信号函数可以和信号函数连接，相当于一个传递者，两个信号都会调用同一个槽函数
信号和槽的参数有限制，限制比较多，比较明显的就是模版类对象是无法做参数的，如果需要传递比较特殊的数据类型，可以将数据先封装为结构体，然后调用 qRegisterMetaType<类型>(); 来注册结构体类型就可以通过信号和槽函数的参数传递了

总结：

信号和槽都在 QObecjt 类或子类下
三个处理宏 Q_OBJECT SIGNAL SLOT
三个保留字 signal slot emit
一个连接函数 QObject::connect

【手写示例代码】

代码中包含两个类和一个main.cpp文件，是将上面图中表示的情况编写为了代码，工有5个文件：

csignal.h：信号类
csignal.cpp：信号类
cslot.h：槽类
cslot.cpp：槽类+槽函数实现
main.cpp：创建两个类并连接信号和槽

#ifndef CSIGNAL_H
#define CSIGNAL_H

#include <QObject>

// 信号和槽只有Qt对象才能拥有（QObject类或QObject的子类才能定义信号和槽函数）
class CSignal : public QObject
{
    // 定义了信号和槽的Qt类，必须以 Q_OBJECT 宏开始，其内部是初始化信号和槽的环境
    Q_OBJECT
public:
    explicit CSignal(QObject *parent = 0);

signals:
    void signalTest();

public slots:
};

#endif // CSIGNAL_H

#include "csignal.h"

CSignal::CSignal(QObject *parent) : QObject(parent)
{

}

#ifndef CSLOT_H
#define CSLOT_H

#include <QObject>
#include <QDebug>

// 信号和槽只有Qt对象才能拥有（QObject类或QObject的子类才能定义信号和槽函数）
class CSlot : public QObject
{
    // 定义了信号和槽的Qt类，必须以 Q_OBJECT 宏开始，其内部是初始化信号和槽的环境
    Q_OBJECT
public:
    explicit CSlot(QObject *parent = 0);

signals:

public slots:
    // 槽函数定义
    void slotTest();
};

#endif // CSLOT_H

#include "cslot.h"

CSlot::CSlot(QObject *parent) : QObject(parent)
{

}

// 槽函数实现
void CSlot::slotTest()
{
    qDebug() << "slotTest running...";
}

#include <QCoreApplication>
#include "csignal.h"
#include "cslot.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);

    CSignal* sig = new CSignal;
    CSlot*  slot = new CSlot;

    // 连接 CSignal 类的信号到 CSlot 类的槽函数
    app.connect(sig, SIGNAL(signalTest()), slot, SLOT(slotTest()));

    // 发射信号，因为上面绑定了槽函数，所以相当于调用了 CSlot 类中的 slotTest 函数
    emit sig->signalTest();

    return app.exec();
}

【信号和槽在框架中的使用】

在 Qt 框架中，我们创建的一些由 Qt 已经实现过的窗口时，内置了许多已经写好的信号函数，比如 QLineEdit 控件，我们在写他的信号和槽连接函数时，就能看到 IDE 给我们提示的这么多的信号函数：比如我们希望在 QLineEdit 控件中输入完文字按下回车后自动处理某些事情，我们就可以一处理将其 returnPressed() 信号函数与我们自定义的一个槽函数绑定在一起，如下：

#include "cwidget.h"
#include <QPushButton>
#include <QLineEdit>
#include <QDebug>

CWidget::CWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
    QLineEdit* lineEdit = new QLineEdit(this);

    // 将信号连接到本类中的 returnSlot() 槽函数
    connect(lineEdit, SIGNAL(returnPressed()), this, SLOT(returnSlot()));
}

// 在 CWidget.h 的 slot: 关键字下声明槽函数，在此处实现
void CWidget::returnSlot()
{
    qDebug() << "lineEdit returnPress...";
}

此时当我们在 QLineEdit 窗口上按下回车键的时候，Qt Creator 调试信息就会输出 lineEdit returnPress…：同样，按钮等窗口控件也都可以实现如上要求，系统都内置了很多信号函数，比如我们希望按一下按钮就退出程序，那么可以如下这样实现：

#include "cwidget.h"
#include <QPushButton>
#include <QLineEdit>
#include <QDebug>

CWidget::CWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
    QLineEdit* lineEdit = new QLineEdit(this);

    // 将信号连接到本类中的 returnSlot() 槽函数
    connect(lineEdit, SIGNAL(returnPressed()), this, SLOT(returnSlot()));

    QPushButton* button = new QPushButton("exit", this);

    // 将button内置的信号函数 clicked 与本类中提供的 close 槽函数绑定到一起
    connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));
}

// 在 CWidget.h 的 slot: 关键字下声明槽函数，在此处实现
void CWidget::returnSlot()
{
    qDebug() << "lineEdit returnPress...";
}

当我们点下 exit 按钮时，系统会调用 CWidget 类中的 close() 函数来退出窗口。这样的案例还有很多，大家可以自己在 Qt Creator 中编写代码时多多留意。

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