Qt ：信号与槽

信号介绍

Qt 中，信号会涉及三个要素：

• 信号源：每一个控件，都会独属于自己的信号，这个信号源通常由控件发出

• 信号的类型：用户进行不同的操作，就会触发不同的信号
  例如：点击一个按钮，会触发点击的信号；在输入框中移动光标，就会触发光标移动的信号；选择下拉框，也会触发不同的信号。

• 信号的处理方式：槽（slot），槽是一个回调函数，用于处理控件发出的信号

connect 函数使用

Qt 中，一般使用 connect 函数，把信号和槽关联起来。当使用了这个函数，信号被触发后会自动去调用执行槽函数。

前提是，槽函数要先实现了才能处理控件发出的信号。顺序不能颠倒，单纯有信号没有信号的处理方式是办不了事的！

学 Linux 老铁，不要将这里提到的 connect 函数和 Linux 的 TCP socket 中 connect 建立链接的函数弄混淆了。它们两个之间没有联系，没有联系，没有联系！只是名字恰好相同而已。

Qt 中 connect函数 是 QObject类提供的一个静态成员函数。

Qt 中很多的类，都是存在一定的继承关系
例如，我们悉知的 Qwidget 这个类的父类就是 QObject。而 Qwidget 类又是诸多控件的父类，QPushButton、QLineEdit等等都是 Qwidget 的子类。可以说 QObject 就是QT中内置类中的祖宗类！因为这些内置类都会间接去继承 QOject 类。

因此，在任何类中都可以直接使用 connect 这个函数！

语法：

connect(const QObject* sender, 
		const char* signal, 
		const QObject* receiver, 
		const char* method, 
		Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection )

看到这个函数的参数，我相信会劝退很多人。其实不然，这个函数没有想象的很难使用。

最常用的只是前 4个参数，最后一个参数很少用到。

• sender 参数：传入的信号是哪个控件发出来的
• signal 参数：传入这个信号的类型（点击、键盘输入、拖动鼠标… ），信号也是控件的成员
• receiver 参数：传入负责处理信号的控件
• method 参数：传入负责处理信号的控件的内部实现的成员函数

使用 connect 函数的时候，联想一下 Qt 中的信号三要素，再加上处理信号的控件就很容易记下来了。

下面来举个示例：

实现一个功能按钮，当用户点击这个按钮时，将整个窗口都关闭

1. 在 Widget 构造函数内部，实例化一个 QPushButton 对象（记得包含头文件！）设置这个按钮的文本，并且移动到特定位置：
   
   实现效果如下：
   
   当然现在点击这个按钮是没有任何反应的，没有编写 connect 函数去处理信号对应的效果。
2. 调用 conncet 函数，实现点击按钮关闭整个窗口的功能。
   
   实现效果如下：
   

connect 函数传参问题

下面来说一下，connect 函数的两个参数，分别是：

1. const char* singal;
2. const char* method;

上面代码中，使用这两个参数时，我们是这样传参的：

connect(mybutton, &QPushButton::clicked, this, &Widget::close);

传参时，针对函数取地址得到的是一个函数指针！ 但是，connect 函数参数所能接收的是 char* 类型的指针。

在 C/C++ 中，指针也是分类型的。例如：int* 、 char*、 float*… 在这里对 QPushButton::clicked 和 对Widget::close 函数取地址，应该分别用 void (*)() 类型指针 和 bool (*)() 类型指针来接收。

上面提到的 connect 函数，这不指针类型不匹配吗？在C++中，是不允许使用两个不同类型指针相互赋值的！但是，Qt 中却没有报错。

其实上面提到的 connect 函数的声明是很老旧版本的，没想到吧。

以前在使用老版本的 connect 函数时，是需要对这两个传入的参数搭配两个宏来使用的！

1. 给信号参数传参要搭配：SIGNAL 宏
2. 给槽函数传参需要搭配：SLOT 宏

拿上面代码举例：

connect(mybutton, SIGNAL( &QPushButton::clicked), this, SLOT(&Widget::close));

使用这两个宏，会将取到的函数指针类型转换成 char* 类型的指针

上面 connect 函数写法在 Qt 5版本后就不再使用了。本身 connect 函数的参数又多，在加上这两个宏，实在是太繁琐。

Qt 5 版本后，给 connect 函数提供了一个重载版本。针对第二个参数和第四个参数提供了泛型参数，允许传入任何的指针类型。

重载版本的 connect 函数声明如下：

template<typename Func1, typename Func2> //Func1 和 Func2 是泛型参数
static inline QMetaObject::Connection connect(
const typename QtPrivate::FuncitionPointer<Funcl>::Object* sender, 
Func1 signal, 
const typename QtPrivate::FunctionPointer<Func2>:: Object* receiver, 
Func2 slot,
Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)
)

使用了新版的 connect 函数重载后，connect 函数就带有了一定的 参数检查 功能。

如果传入的第一个参数和第二个参数不匹配（这里的不匹配是指：参数二的指针不是参数一的成员函数）第三个参数和第四个参数不匹配，此时就会编译出错！

定义槽（solt）函数

定义槽函数在开发中是非常重要的，所谓的槽函数其实是一个普通的函数，和在类中定义一个成员函数没有多大的区别，槽函数主要用于处理接收信号。当用户触发到某个操作时，要进行的业务逻辑。

自定义槽函数的方式有两种。

下面举个例子，实现一个按钮控件，当按下后更改窗口的标题：

方法一

• 实例化一个控件对象，手动在 Widget 类中定义槽函数，通过调用 connect 函数来关联信号和槽；

1. 实例化一个 QPushButton 对象，设置这个按钮的文本，并且移动到特定位置：
   
   
2. 在QWidget 类中编写 headleClicked 槽函数；调用 connect 函数，将mybutton 对象发出的信号 和 headleClicked 槽函数关联起来。实现对应的功能：
   
   实现效果如下：
   

方法二

• 通过 ui 文件，直接编写槽函数

1. 找到 widget.ui 文件，双击 widget.ui 文件，跳转到可视化界面：
   
   
2. 找到 Buttons 模块下的 Push Button 控件，拖拽到右图的可视化编辑页面，编辑和调整按钮的文本和大小：
   
3. 鼠标右击刚刚拖拽的按钮控件，选择转到槽函数：
   
   此时，会出现关于这个控件的所有信号选项。这个时候，选择我们需要实现功能的信号即可：
   
4. 点击 ok 选项后，会直接跳转到槽函数实现上。此时，只需要对槽函数进行编写功能即可：
   
5. 上述操作都做完后，我们可以直接编译程序，生成我们想要的效果：
   

可以看到，在使用第二种方法是比较方便的，并不需要用户直接去定义槽函数的函数声明 和 函数名，只需要编写对应的功能即可。更甚至可以不用直接去调用 connect 函数来关联 信号 和 槽函数。

问题来了，没有调用 connect 函数，那么信号和槽是怎么关联的？

此时，就要谈一下方法二直接形成的槽函数的名字了：

void Widget::on_pushButton_clicked();

这个槽函数的名字是系统直接默认生成的！仔细观察这个函数名字会发现一些规律。

on_pushButton_clicked 由以下几部分组成：

on 前缀、pushButton 是按钮控件的 objectName、clicked是这个按钮控件的信号

当槽函数名称都符合这样的排序规则，Qt 就会自动将信号和槽函数给建立联系。

在 ui_widget.h 文件中的 setupUi成员函数内部会调用 connectSlotsByName 这个函数，这个函数就会根据上面提到的槽函数命名规则，自动去关联对应控件的信号

但是，如果没有按照对应要求去实现对应的名称，Qt 就关联不上对应的信号和槽。一般让编译器实现就行，并不需要我们刻意去关心。

• 如果通过图形界面创建控件，那么推荐使用第二种方法来实现槽函数，从而达到快速链接信号和槽
• 如果使用代码的方式创建控件，那么就要像方法一那般实现槽函数后，再调用 connect 函数链接信号和槽

定义信号

Qt 中是允许自定义信号的，信号对应的是用户的操作。

信号是一个特殊的函数。与普通函数和槽函数不同，我们只需要写出函数声明，并且告诉编译器这是一个信号即可！

编译过中编译器会自行生成信号的定义，我们不做干预，也干预不了。

定义信号需要注意以下几点：

1. 信号是个特殊的函数，这个函数不需要手动定义内容，编译器会自动完成
2. 信号不需要返回值，直接设置为 void
3. 信号也没有参数都可以，也支持函数重载

关键字 signals、emit

定义一个信号需要用到一个 Qt 内置的关键字：signals。这个关键字不是 C++ 标准，是Qt自己扩展出来的。

当编译器进行编译的时候，如果扫描到 signals 关键字，就会将关键字下面的函数声明识别为信号，并且对这些函数自动生成函数定义。

与 Qt 内置信号不同的是，我们自定义的信号需要被触发的才能发送信号。触发信号需要用到关键字：emit

下面举个示例：

1. 在 Widget 类中，定义 mysignal 信号、定义触发 mysignal 信号所实现的槽函数
   
   
2. 在GUI 界面拖拽一个 PushButton 控件，当按下按钮，按钮控件发射信号调用槽函数，再通过槽函数内部发射 mysignal 信号，再去调用 headleMysignal 槽函数：
   
   由于是 ui 文件拖拽的控件实现的槽函数，因此 pushbutton 不用手动调用 connect 函数。在这里只需要链接widget发射的信号和处理这个信号的 headleMysignal 槽函数即可：
   
   效果如下：
   

定义带参数的信号和槽

定义信号和槽函数时，是可以带参数的。

• 当信号带有参数的时候，使用槽的参数必须和信号的参数一致

当然，这里指代的一致性，是信号和槽参数类型的一致。当信号和槽函数的参数个数不一致的时候，尽量要保证信号的参数的个数要多于槽函数的参数个数！

用户在发射一个信号时，就是给信号传参的时候。与之对应的的参数就会被传递到槽函数中，这样就达到了让信号给槽函数传参的效果。

举个示例：

1. 在 Widget 类中定义 mysign 信号和 headleMySignal 槽函数的声明，设置相同的参数类型和参数的个数：
   
   槽函数实现如下：

2. 在GUI 界面拖拽一个 PushButton 控件，当按下按钮，按钮控件发射信号调用槽函数，再通过槽函数内部发射 mysignal 信号（对 mysignal 信号传入实参），再去调用 headleMysignal 槽函数：
   
   由于是 ui 文件拖拽的控件实现的槽函数，因此 pushbutton 不用手动调用 connect 函数。在这里只需要链接widget发射的信号和处理这个信号的 headleMysignal 槽函数即可：
   
   实现的效果如下：
   

看到这里的示例，跟前面定义信号的示例没有什么改变，有种多此一举的感觉。

其实并不然，传参可以提到代码复用的效果！如果有多个逻辑，但是总体逻辑整体都一致，只是数据不同。这个时候传参的效果就会展现出来。

下面再来举个例子：以上述例子为扩展，在 ui 界面拖拽两个按钮。当用户点击不同按钮时，更改窗口的标题内容会有所不同。

1. 在 ui 文件中拖拽两个按钮，分别实现不同的槽函数：
   
2. 转到按钮一的槽函数，实现的按钮一槽函数的内容：
   
   
3. 转到按钮二的槽函数，实现的按钮二槽函数的内容：
   
   
   下面来看实现效果：
   

至此，通过这一套信号槽，搭配不同的参数，就可以设置不同标题的效果。

参数个数不一致问题

前面提到，信号和槽函数的参数类型必要保持一致。这个可以理解，信号的参数要传递给槽，类型不一致编译会直接报错。

至于参数的个数问题就要来探讨一下：

下面，我们拿前面的例子来更改一下代码。将信号参数个数变多，槽函数的参数不变（ N ：1 ）来编译一下代码：

编译结果如下：

下面换一种方式，将信号参数保持不变，槽函数的参数个数设置多个（1：N）：

设置第二个参数，没有去使用：

编译结果如下：

总结：

• 信号的参数个数超过槽函数的参数个数，代码还是可以被编译通过的
• 信号的参数个数少于槽函数的参数个数，编译直接报错

为什么信号的参数个数就可以多，槽函数参数只允许与信号相同，甚至是少呢？

这是因为一个槽函数可能被多个信号绑定。信号的参数不确定，但是能保证最少的参数的信号和槽函数的参数是可以对应的。当信号和槽函数的参数不匹配时，槽函数在获取参数时，会按照信号参数的顺序，从左往右依次获取，直到槽函数的最后一个参数都能被获取到对应的值！前提是，信号的参数个数多于槽函数参数的个数。

如果，槽函数的参数个数都多于信号的话，就不能保证槽函数的参数都能获取到对应的值。这也是为什么，信号的参数个数可以比槽函数的参数多，反过来就不行。

在这里还要注意一个点：
在 QT 中，如果想要某个类能够使用信号和槽（在类中定义信号和槽函数），在类的最开始部分就要包含一个宏：Q_OBJECT

这个宏展开会生成很多属于 Qt 内部的代码

如果类中没有加上 Q_OBJECT 这个宏，在使用信号和槽时，会报错！

断开信号和槽的连接 disconnect

disconnect 用法和 connect 类似。由于在Qt中，信号和槽的关系是多对多的。一旦一个信号绑定上一个槽函数后，每次触发这个信号都会调用这个槽函数。如果不去断开连接，下次再用这个信号去绑定其他的槽函数时，触发这个信号，就会调用两个槽函数。

lambda 表达式

lambda 本质是一个匿名函数，主要运用在 回调函数 中。lambda 表达式通常用来创建临时的槽函数。

语法：

[]()
{
	//...
}

匿名函数的生命周期很短，创建使用后就被销毁

与 java 语言不同。在C++中，lambda 表达式是无法直接获取上层作用域中的变量的。为了解决作用域的问题，C++ 引入了 变量捕获 的语法，就是 lambda 表达式中想要用到哪些变量直接引用到 中括号 即可。

下面来举个例子：

创建一个按钮控件，当用户点击按钮时，更改按钮的位置和窗口标题内容。利用 lambda 表达式实现：

1. 创建按钮控件，设置控件对应的位置：
   

2. 将 lambda 表达式代替为槽函数，由于要更改按钮控件的位置 和 窗口标题的内容，因此需要将 button 变量 和 this 传给lambda表达式：
   
3. 实现效果如下：
   

上面传参的方式可以得到很好的解决，但是，当参数很多的时候就会变得很麻烦。

下面来介绍第二种传变量的方式：

[=]() //等号的意义：将上层作用域的所有变量都传给lambda表达式
{
	//...
}    

将上面代码稍作修改：
实现效果如下：

看到这里就有小伙伴说了，什么时候用 lambda 表达式呢？

当槽函数比较简单且是一次性使用时，我们就可以将槽函数写成 lambda表达式

使用 lambda 表达式需要注意的一点就是变量的生命周期，一般创建控件都是 new 出来的，也就是堆区开辟。但是，不妨有一些控件在使用前就被销毁，因此，在传递变量给lambda表达式时，需要注意变量的生命周期！！！

lambda 表达式是 C++11 标准提出来的，如果 QT 版本低于 QT5 在使用 lambda表达式时会直接编译报错。

如果遇到使用 lambda 表达式出错的，可以在 .pro 文件中 添加这么一句代码 ：CONFIG += c++11，就可以解决报错问题。