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文章目录

  • 前言
  • 一、信号的本质
  • 二、槽的本质
  • 三、 信号和槽的使⽤
    • 3.1 连接信号和槽
  • 四、使用步骤
    • 4.1 通过QtCreator⽣成信号槽代码
  • 五、 ⾃定义信号和槽
    • 5.1 ⽰例1：信号和槽函数初步使用
    • 5.2 ⽰例2 两个类使用
    • 5.3 示例3 按钮使用触发信号
  • 六、 带参数的信号和槽
    • 6.1 ⽰例1：重载信号槽
    • 6.2 ⽰例2：信号槽参数列表匹配规则
    • 6.3 ⽰例3：信号的参数个数可以多于槽函数的参数个数，但是槽的参数个数不能多于信号参数个数
  • 🚩总结

前言

在Qt中，⽤⼾和控件的每次交互过程称为⼀个事件。⽐如"⽤⼾点击按钮"是⼀个事件，"⽤⼾关闭窗⼝"也是⼀个事件。每个事件都会发出⼀个信号，例如⽤⼾点击按钮会发出"按钮被点击"的信号，⽤⼾关闭窗⼝会发出"窗⼝被关闭"的信号。

Qt 中的所有控件都具有接收信号的能⼒，⼀个控件还可以接收多个不同的信号。对于接收到的每个信号，控件都会做出相应的响应动作。例如，按钮所在的窗⼝接收到"按钮被点击"的信号后，会做出"关闭⾃⼰"的响应动作；再⽐如输⼊框⾃⼰接收到"输⼊框被点击"的信号后，会做出"显⽰闪烁的
光标，等待⽤⼾输⼊数据"的响应动作。在Qt中，对信号做出的响应动作就称之为槽。

信号和槽是Qt特有的消息传输机制，它能将相互独⽴的控件关联起来。⽐如，"按钮"和"窗⼝"本⾝是两个独⽴的控件，点击"按钮"并不会对"窗⼝"造成任何影响。通过信号和槽机制，可以将"按钮"和"窗⼝"关联起来，实现"点击按钮会使窗⼝关闭"的效果
在这里插入图片描述

一、信号的本质

信号是由于⽤⼾对窗⼝或控件进⾏了某些操作，导致窗⼝或控件产⽣了某个特定事件，这时Qt对
应的窗⼝类会发出某个信号，以此对⽤⼾的操作做出反应。因此，信号的本质就是事件。如：

  • 按钮单击、双击
  • 窗⼝刷新
  • ⿏标移动、⿏标按下、⿏标释放
  • 键盘输⼊
    那么在Qt中信号是通过什么形式呈现给使⽤者的呢？
  • 我们对哪个窗⼝进⾏操作,哪个窗⼝就可以捕捉到这些被触发的事件。
  • 对于使⽤者来说触发了⼀个事件我们就可以得到Qt框架给我们发出的某个特定信号。
  • **信号的呈现形式就是函数，**也就是说某个事件产⽣了，Qt框架就会调⽤某个对应的信号函数，通知使⽤者。

在Qt中信号的发出者是某个实例化的类对象。

二、槽的本质

**槽（Slot）就是对信号响应的函数。**槽就是⼀个函数，与⼀般的C++函数是⼀样的，可以定义在类的任何位置（public、protected或private），可以具有任何参数，可以被重载，也可以被直接调⽤（但是不能有默认参数）。槽函数与⼀般的函数不同的是：槽函数可以与⼀个信号关联，当信号被发射时，关联的槽函数被⾃动执⾏。

说明
（1）信号和槽机制底层是通过函数间的相互调⽤实现的。每个信号都可以⽤函数来表⽰，称为信号函数；**每个槽也可以⽤函数表⽰，称为槽函数。**例如:"按钮被按下"这个信号可以⽤clicked()函数表⽰，"窗⼝关闭"这个槽可以⽤close()函数表⽰，假如使⽤信号和槽机制

实现："点击按钮会关闭窗⼝"的功能，其实就是clicked()函数调⽤close()函数的效果。

（2）信号函数和槽函数通常位于某个类中，和普通的成员函数相⽐，它们的特别之处在于：

  • 信号函数⽤ signals关键字修饰，槽函数⽤publicslots、protectedslots或者privateslots修饰。signals和slots是Qt在C++的基础上扩展的关键字，专⻔⽤来指明信号函数和槽函数；

信号函数只需要声明，不需要定义（实现），⽽槽函数需要定义（实现）。

信号函数的定义是Qt⾃动在编译程序之前⽣成的.编写Qt应⽤程序的程序猿⽆需关注
这种⾃动⽣成代码的机制称为元编程(MetaProgramming).这种操作在很多场景中都能⻅到.

三、 信号和槽的使⽤

3.1 连接信号和槽

代码如下（示例）：
在Qt中，QObject类提供了⼀个静态成员函数connect()，该函数专⻔⽤来关联指定的信号函数和槽
函数。

关于QObject
QObject 是Qt内置的⽗类.Qt中提供的很多类都是直接或者间接继承⾃QObject.
这⼀点的设定和Java是⾮常相似的.

connect() 函数原型：

// 普通成员函数作为槽
template<typename Func1, typename Func2>
QMetaObject::Connection connect(const QObject *sender,    // 信号发送对象Func1 signal,             // 发送的信号（函数指针）const QObject *receiver,  // 信号接收对象Func2 slot,               // 接收的槽函数（函数指针）Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection  // 连接类型
);// 静态成员函数作为槽
template<typename Func1, typename Func2>
QMetaObject::Connection connect(const QObject *sender, Func1 signal, Func2 slot, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection
);

connect (const Q0bject *sender,   、//sender：信号的发送者；const char * signal ,		//signal：发送的信号（信号函数）；const Q0bject * receiver ,		//receiver：信号的接收者；const char *method ,			//method：接收信号的槽函数；Qt: :ConnectionType type = Qt: :AutoConnection )type：⽤于指定关联⽅式，默认的关联⽅式为Qt::AutoConnection，通常不需要⼿动设定。

**代码示例:**在窗口中设置一个按钮，当点击"按钮"时关闭"窗口".

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{QPushButton * btn = new QPushButton("关闭按钮");//创建按钮resize(800, 600); //调整窗口大小//关联信号和槽，实现点击“按钮”， 关闭“窗口”connect(btn, &QPushButton::clicked, this, &QWidget::close);}

在这里插入图片描述
2.2 查看内置信号和槽
系统⾃带的信号和槽通常是通过"**Qt帮助⽂档"**来查询。
如上述⽰例，要查询"按钮"的信号，在帮助⽂档中输⼊：QPushButton，

  • ⾸先可以在"Contents"中寻找关键字signals，

如果没有找到,继续去⽗类中查找.因此我们去他的⽗类QAbstractButton中继续查找关键字signals，
在这里插入图片描述
这⾥的clicked()就是要找的信号。槽函数的寻找⽅式和信号⼀样，只不过它的关键字是slot。

四、使用步骤

4.1 通过QtCreator⽣成信号槽代码

Qt Creator 可以快速帮助我们⽣成信号槽相关的代码.

**代码⽰例:**在窗⼝中设置⼀个按钮，当点击"按钮"时关闭"窗⼝".

注意：创建时要⽣成UI设计⽂件；
在这里插入图片描述

  1. 双击widget.ui⽂件，进⼊UI设计界⾯；

在这里插入图片描述

  1. 在U设计窗口中拖入一个"按钮"，并且修改"按钮"的名称及字体大小等;
    在这里插入图片描述

  2. 可视化生成槽函数;
    在这里插入图片描述

当单击"转到槽…"之后，出现如下界面:对于按钮来说，当点击时发送的信号是: clicked()，所以此处选择: clicked()
在这里插入图片描述

对于普通按钮来说,使用clicked信号即可.clicked (bool)没有意义的.具有特殊状态的按钮(比如复选按钮)才会用到clicked ( bool)].

  1. ⾃动⽣成槽函数原型框架；
    (1）在"widget.h"头文件中自动添加槽函数的声明;
    在这里插入图片描述
    说明：
    ⾃动⽣成槽函数的名称有⼀定的规则。槽函数的命名规则为：on_XXX_SSS，其中：
    1、以"on"开头，中间使⽤下划线连接起来；
    2、"XXX"表⽰的是对象名(控件的objectName 属性)。
    3、"SSS"表⽰的是对应的信号。
    如：“on_pushButton_clicked()”，pushButton代表的是对象名，clicked是对应的信号。

按照这种命名⻛格定义的槽函数,就会被Qt⾃动的和对应的信号进⾏连接.

但是咱们⽇常写代码的时候,除⾮是IDE⾃动⽣成,否则最好还是不要依赖命名规则,⽽是显式使⽤connect更好.
⼀⽅⾯显式connect可以更清晰直观的描述信号和槽的连接关系.
另⼀⽅⾯也防⽌信号或者槽的名字拼写错误导致连接失效.
(当然,是配置⼤于约定,还是约定⼤于配置,哪种更好,这样的话题业界尚存在争议.此处我个
⼈还是更建议优先考虑显式connect)

（2）在"widget.cpp"中⾃动⽣成槽函数定义.
在这里插入图片描述
6、在槽函数函数定义中添加要实现的功能.实现关闭窗口的效果.
在这里插入图片描述

五、 ⾃定义信号和槽

基本语法
在Qt中，允许⾃定义信号的发送⽅以及接收⽅，即可以⾃定义信号函数和槽函数。但是对于⾃定义的信号函数和槽函数有⼀定的书写规范。
1、⾃定义信号函数书写规范
（1）⾃定义信号函数必须写到"signals"下；
（2）返回值为void，只需要声明，不需要实现；
（3）可以有参数，也可以发⽣重载；

2、⾃定义槽函数书写规范
（1）早期的Qt版本要求槽函数必须写到"publicslots"下，但是现在⾼级版本的Qt允许写到类的"public" 作⽤域中或者全局下；
（2）返回值为void，需要声明，也需要实现；
（3）可以有参数，可以发⽣重载

3、发送信号
使⽤"emit"关键字发送信号。"emit"是⼀个空的宏。"emit"其实是可选的，没有什么含义，只是为了提醒开发⼈员。

5.1 ⽰例1：信号和槽函数初步使用

1、在widget.h中声明⾃定义的信号和槽，如图所⽰；

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class Widget;
}
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();void EmitSignal();signals:void MySignal(); //信号声明public slots:void MySlots(); //槽声明private:Ui::Widget *ui;
};
#endif // WIDGET_H

在这里插入图片描述
2、在widget.cpp中实现槽函数，并且关联信号和槽

注意：图中的①和②的顺序不能颠倒。
原因是,⾸先关联信号和槽，⼀旦检测到信号发射之后就会⽴⻢执⾏关联的槽函数。反之，若先发射
信号，此时还没有关联槽函数，当信号发射之后槽函数不会响应.

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{//关联自定义的信号和槽connect(this, &Widget::MySignal, this, &Widget::MySlots);//发射信号EmitSignal();ui->setupUi(this);
}void Widget::MySlots()
{qDebug() <<"我的信号和槽";
}void Widget::EmitSignal()
{emit MySignal();
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

在这里插入图片描述

5.2 ⽰例2 两个类使用

⽰例2：当⽼师说"上课了"，学⽣们就"回到座位，开始学习"
1、在源文件中新建两个类，一个是老师类，一个是学生类;首先选中项目名称，鼠标右键----->“addnew…”

在这里插入图片描述
点击"addnew…"之后，出现如下界⾯：

在这里插入图片描述

选择"choose"出现如下界⾯.

注意：
在Qt中新建类时,要选择新建类的⽗类.
显然，当前项⽬中还没啥类适合做新类的⽗类,同时新的类也不是⼀个"窗⼝"或者"控件".这种情况⼀般选择QObject作为基类
这样做的好处是这个新类的对象可以搭配Qt的对象树机制.便于对象的正确释放

在这里插入图片描述
选择"下一步"，出现如下界面:
在这里插入图片描述

对于"学⽣类"以上述同样的⽅式进⾏添加，添加完成之后，项⽬⽬录新增⽂件如下：

在这里插入图片描述
在teacher.h中声明信号函数:

#ifndef TEACHER_H
#define TEACHER_H#include <QObject>class Teacher : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Teacher(QObject *parent = nullptr);signals:void MySignal(); //自定义信号函数声明
};#endif // TEACHER_H

在这里插入图片描述

在student.h中声明槽函数：

#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H#include <QObject>class Student : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Student(QObject *parent = nullptr);signals:public slots:void StartStudy(); //自定义槽函数
};#endif // STUDENT_H

在这里插入图片描述
在widget.h中实例化"⽼师类对象"和"学⽣类对象"；

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>
#include "student.h"
#include "teacher.h"QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class Widget;
}
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();void EmitSignal();
private:Teacher *tch;Student *stu;Ui::Widget *ui;
};
#endif // WIDGET_H

在这里插入图片描述

在student.cpp中实现槽函数:

#include "student.h"
#include <QDebug>Student::Student(QObject *parent): QObject{parent}
{}void Student::StartStudy()
{qDebug() << "回到座位，继续学习";
}

在这里插入图片描述
在widget.cpp中连接⾃定义信号和槽；

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{this->tch = new Teacher(this);this->stu = new Student(this);connect(tch, &Teacher::MySignal, stu, &Student::StartStudy);EmitSignal();ui->setupUi(this);
}void Widget::EmitSignal()
{emit tch->MySignal();
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

在这里插入图片描述

运⾏结果如下图⽰:
在这里插入图片描述

5.3 示例3 按钮使用触发信号

示例3:老师点击"按钮"触发学生上课;

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{this->tch = new Teacher(this);this->stu = new Student(this);QPushButton * btn = new QPushButton("上课了", this);resize(800, 600);btn->move(100, 100);connect(tch, &Teacher::MySignal, stu, &Student::StartStudy);connect(btn, &QPushButton::clicked, tch, &Teacher::MySignal);EmitSignal();ui->setupUi(this);
}void Widget::EmitSignal()
{emit tch->MySignal();
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

在这里插入图片描述
运⾏结果如下图⽰：
在这里插入图片描述

六、 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.
此处我们要求,信号函数的参数列表要和对应连接的槽函数参数列表⼀致
此时信号触发,调⽤到槽函数的时候,信号函数中的实参就能够被传递到槽函数的形参当中.

通过这样的机制,就可以让信号给槽传递数据了.

6.1 ⽰例1：重载信号槽

（1）在"widget.h"头⽂件中声明重载的信号函数以及重载的槽函数；如下图所⽰：
在这里插入图片描述
（2）在"Widget.cpp"⽂件实现重载槽函数以及连接信号和槽。

注意：在定义函数指针时要指明函数指针的作⽤域。

在这里插入图片描述

（3）执⾏结果如下图所⽰

在这里插入图片描述

6.2 ⽰例2：信号槽参数列表匹配规则

1、在"widget.h"头⽂件中声明信号和槽函数；
在这里插入图片描述

2、在"widget.cpp"⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；

在这里插入图片描述

其实信号的参数个数可以多于槽函数的参数个数，但是槽的参数个数不能多于信号参数个数.
但是实际开发中最好还是保持参数个数也能匹配⼀致.

6.3 ⽰例3：信号的参数个数可以多于槽函数的参数个数，但是槽的参数个数不能多于信号参数个数

1、在"widget.h"头⽂件中声明信号和槽函数；

在这里插入图片描述

2、在"widget.cpp"⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽；
在这里插入图片描述

🚩总结

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