一篇文章帶你快速窺探最完整的Qt信號(hào)與槽使用方法
Qt 使用了信號(hào)與的的機(jī)制，非常的高效、簡(jiǎn)單、易學(xué)，方便開(kāi)發(fā)者的使用。本文詳細(xì)的介紹了Qt 當(dāng)中信號(hào)與槽的概念，并演示了各種信號(hào)與槽的連接方式。
一、什么是信號(hào)和槽（SIGNAL and Slot）
信號(hào)和槽是用于對(duì)象之間的通信，它是Qt的核心機(jī)制，在Qt編程中有著廣泛的應(yīng)用。如果想學(xué)好Qt，一定要充分掌握信號(hào)的槽的概念與使用。舉個(gè)例子，在一個(gè)十字路口，信號(hào)燈變成了綠色，對(duì)面的汽車(chē)看到后就啟動(dòng)了。信號(hào)燈就是發(fā)送信號(hào)的對(duì)象，綠燈亮是它發(fā)送的信號(hào) (signal)，汽車(chē)是接收對(duì)象，汽車(chē)行駛是汽車(chē)對(duì)信號(hào)的響應(yīng)，也叫槽 (slot)。
再舉一個(gè)例子，比如在一個(gè)主窗口內(nèi)有一個(gè)關(guān)閉按鈕，如果點(diǎn)擊這個(gè)按鈕窗口就會(huì)關(guān)閉，那么關(guān)閉按鈕是發(fā)送信號(hào)的對(duì)象，它發(fā)送的信號(hào)是點(diǎn)擊，接收信號(hào)的對(duì)象是窗口，響應(yīng)信號(hào)的槽是關(guān)閉窗口。
二、信號(hào)和槽的代碼實(shí)例
在Qt中，發(fā)送對(duì)象、發(fā)送的信號(hào)、接收對(duì)象、槽可以通過(guò)很多種方式連接。我們下面通過(guò)一些例子逐一做演示。
（1）Qt 4 使用宏
在Qt 4的版本中，主要通過(guò)connect 宏的方式進(jìn)行通信連接。
connect(發(fā)送對(duì)象，信號(hào)，接收對(duì)象，槽函數(shù))，其中發(fā)送信號(hào)和槽函數(shù)需要用 SIGNAL() 和 SLOT() 來(lái)進(jìn)行聲明。
connect 函數(shù)聲明如下：
[static] QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)
connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));
如果想自定義槽函數(shù)，需要先將槽函數(shù)的聲明添加到類(lèi)的slots中。比如我們對(duì)一個(gè)QLineEdit控件添加一個(gè)接收textEdited信號(hào)的槽函數(shù)onTextEdited
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
private slots:
void onTextEdited(QString);
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
然后實(shí)現(xiàn)函數(shù)，并用connect與信號(hào)連接
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));
connect(ui->lineEdit, SIGNAL(textEdited(QString)), this, SLOT(onTextEdited(QString)));
}
void MainWindow::onTextEdited(QString s)
{
qDebug() << s;
}
這樣寫(xiě)的好處是信號(hào)和槽參數(shù)很直觀，但缺點(diǎn)是因?yàn)槭褂煤辏幾g時(shí)不做類(lèi)型檢查，如果有問(wèn)題的話(huà)，在運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)發(fā)現(xiàn)。
（2）使用Qt Creator 界面添加信號(hào)的槽函數(shù)
另外一種方式不需要使用 connect 函數(shù)，可以通過(guò)Qt Creator 界面來(lái)完成發(fā)送信號(hào)和槽函數(shù)的連接，比如我們右鍵點(diǎn)擊一個(gè)按鈕，然后選擇“轉(zhuǎn)到槽”：
選擇信號(hào)，我們點(diǎn)擊QAbstractButton的clicked()信號(hào)，表示按鈕被點(diǎn)擊：
接下來(lái)，Qt Creator會(huì)自動(dòng)為我們生成如下代碼，首先是槽函數(shù)的聲明：
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
private slots:
void on_pushButton_clicked();
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
然后是槽函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：
void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
}
使用這種方法我們不需要使用connect函數(shù)將信號(hào)與槽函數(shù)做連接。 這里槽函數(shù)的命名有一定的規(guī)則，一般是 on_objectname_signal 這樣來(lái)命名的。這種方法優(yōu)點(diǎn)是減少了自己手動(dòng)敲代碼的工作量，缺點(diǎn)是究竟有哪些信號(hào)與槽函數(shù)做了連接不易被發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有connect 函數(shù)看起來(lái)直觀。
（3）使用Qt 5 新 connect 函數(shù)
Qt 5 推出了新的 connect 函數(shù)，不需要使用 SIGNAL() 和 SLOT() 宏，可以在編譯時(shí)做類(lèi)型檢查：
connect函數(shù)的聲明如下：
[static] QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, const QObject *context, Functor functor, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)
同樣用代碼實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊按鈕關(guān)閉窗口，并且添加一個(gè)QLineEdit控件，發(fā)送textEdited信號(hào)，由onTextChanged()函數(shù)作為槽函數(shù)響應(yīng)。
使用這種方法把函數(shù)的聲明不需要放到slots中，只要像普通的函數(shù)一樣聲明就可以了，類(lèi)型需要與textEdit信號(hào)保持一致
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
void textChanged(QString);
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
使用 connect 將信號(hào)與槽函數(shù)連接，不需要再使用 SIGNAL() 和 SLOT() 宏
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::close);
connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, &MainWindow::textChanged);
}
void MainWindow::textChanged(QString s)
{
qDebug() << s;
}
（4）使用函數(shù)指針
在Qt 5版本的connect 函數(shù)里，信號(hào)與槽函數(shù)的參數(shù)其實(shí)都是函數(shù)指針，當(dāng)信號(hào)或槽函數(shù)有重載時(shí)，使用函數(shù)指針可以明確告訴編譯器使用哪一個(gè)重載函數(shù)，避免歧義。下面的例子雖然沒(méi)有使用重載，不過(guò)我們改成通過(guò)使用函數(shù)指針來(lái)向connect傳遞槽函數(shù)參數(shù)。
首先還是聲明兩個(gè)槽函數(shù)，分別響應(yīng)點(diǎn)擊按鈕信號(hào)，和textEdited信號(hào)：
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
void onButtonPushed();
void onTextEdited(QString);
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
然后對(duì)函數(shù)最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)：
void MainWindow::onButtonPushed()
{
this->close();
}
void MainWindow::onTextEdited(QString s)
{
qDebug() << s;
}
最后聲明函數(shù)指針，并且將它們與信號(hào)連接
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
void(MainWindow:: *buttonClickSlot)() = &MainWindow::onButtonPushed;
void(MainWindow:: *textEditedSlot)(QString) = &MainWindow::onTextEdited;
connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, buttonClickSlot);
connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, textEditedSlot);
}
（5）使用Lambda表達(dá)式
使用 Lambda表達(dá)式的好處是代碼的書(shū)寫(xiě)更加方便快捷。在connect 函數(shù)中，槽函數(shù)參數(shù)我們可以改用Lambda表達(dá)式的方式來(lái)進(jìn)行傳參。
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, [=](){
this->close();
});
connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, [=](QString s){
qDebug() << s;
});
}
使用Lambda表達(dá)式，我們就不需要在類(lèi)中對(duì)槽函數(shù)做任何的聲明了。Lambda表達(dá)式是C 11的內(nèi)容，在比較低的 Qt版本中，要注意在Pro項(xiàng)目文件中加入 CONFIG = C 11。
三、總結(jié)
Qt 當(dāng)中組件之間通過(guò)信號(hào)與槽的方式進(jìn)行通信非常地高效，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)也很簡(jiǎn)單。使用 Qt 5版本的開(kāi)發(fā)者建議使用上面后三種新的方式進(jìn)行連接。補(bǔ)充一點(diǎn)，信號(hào)和槽之間不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。一個(gè)信號(hào)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)槽，比如點(diǎn)擊一個(gè)按鈕可以觸發(fā)多個(gè)不同的響應(yīng)；一個(gè)槽也可以響應(yīng)多個(gè)不同的信號(hào)，比如點(diǎn)擊按鈕可以關(guān)閉窗口，點(diǎn)擊左上角的小叉也可以關(guān)閉窗口。信號(hào)和槽之間只要通過(guò)connect 函數(shù)連接就建立了耦合關(guān)系，如果想解除連接可以使用disconnect 函數(shù)。
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