QT之信号与槽

QT信号与槽机制详解

QT的信号与槽机制是其核心特性之一，提供了一种强大的对象间通信方式，比传统的回调函数更加灵活和安全。

基本概念

信号(Signal)

• 信号是QT中由QObject派生类可以发出的通知
• 信号只有声明没有实现，由moc(元对象编译器)自动生成
• 信号可以带有任意数量和类型的参数
• 信号使用emit关键字触发

槽(Slot)

• 槽是普通的C++成员函数，可以被正常调用
• 槽可以连接到信号，当信号发出时自动调用
• 槽可以有参数，但参数类型必须与连接的信号兼容
• 槽可以有返回值，但通常被忽略(因为信号没有返回值)

信号与槽的连接方式

基本语法

QObject::connect(
    sender,    // 发送对象指针
    SIGNAL(signalSignature),  // 信号签名
    receiver,  // 接收对象指针
    SLOT(slotSignature)   // 槽签名
);

QT5新语法(推荐)

QObject::connect(
    sender,        // 发送对象指针
    &SenderClass::signalName,  // 信号成员函数指针
    receiver,      // 接收对象指针
    &ReceiverClass::slotName   // 槽成员函数指针
);

信号与槽的特点

1. 类型安全：参数类型必须匹配，编译时检查(QT5语法)
2. 松耦合：发送者不知道接收者信息
3. 多对多：一个信号可以连接多个槽，一个槽可以接收多个信号
4. 线程安全：支持跨线程通信
5. 自动断开：当对象被删除时，连接自动断开

实际示例

传统方式

// 定义包含信号和槽的类
class MyClass : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyClass(QObject *parent = nullptr);
    
signals:
    void valueChanged(int newValue);
    
public slots:
    void setValue(int value);
};

// 连接信号与槽
MyClass obj1, obj2;
QObject::connect(&obj1, SIGNAL(valueChanged(int)), &obj2, SLOT(setValue(int)));

// 触发信号
obj1.valueChanged(42);  // 这将调用obj2.setValue(42)

QT5新语法

// 连接
QObject::connect(&obj1, &MyClass::valueChanged, &obj2, &MyClass::setValue);

// 也可以使用lambda表达式
QObject::connect(&obj1, &MyClass::valueChanged, [](int value) {
    qDebug() << "Value changed to:" << value;
});

连接类型

QT提供了不同的连接类型：

Qt::AutoConnection      // 默认(同线程直接连接，跨线程队列连接)
Qt::DirectConnection    // 直接调用，在发送者线程执行
Qt::QueuedConnection    // 异步，在接收者线程执行
Qt::BlockingQueuedConnection  // 同步，在接收者线程执行并阻塞发送者线程
Qt::UniqueConnection    // 唯一连接，防止重复连接

注意事项

1. 使用信号和槽的类必须在类声明中包含Q_OBJECT宏
2. 信号和槽的参数类型必须是QT元对象系统认识的类型，或使用qRegisterMetaType()注册
3. 槽函数可以有默认参数，但信号不能有
4. 信号与槽的效率比直接函数调用稍低，但提供了更大的灵活性

高级用法

信号连接信号

// 当signal1发出时，自动触发signal2
connect(obj1, &Class1::signal1, obj2, &Class2::signal2);

使用lambda表达式

connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {
    // 处理点击事件
});

自动断开连接(QT5)

// 当接收者被删除时自动断开
connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot, Qt::UniqueConnection);

自动断开连接(QT5)

// 当接收者被删除时自动断开
connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot, Qt::UniqueConnection);

信号与槽机制是QT框架中最强大和独特的特性之一，它极大地简化了对象间的通信，特别是在GUI编程中处理用户交互事件时。