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第44篇 进阶(四)信号和槽

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来源: 2013-9-12 16:48:59 显示全部楼层 |阅读模式
信号和槽

版权声明

该文章原创于Qter开源社区(www.qter.org),作者yafeilinux,转载请注明出处!




导语


在前面的内容中已经多次用到过信号和槽了,这一节我们将详细讲解信号和槽的机制和使用方式。大家可以在帮助中查看Signals& Slots关键字。


环境:Windows Xp + Qt 4.8.5+QtCreator2.8.0


目录



一、信号和槽机制
二、信号和槽的自动关联
三、信号和槽的高级应用



正文


一、信号和槽机制

信号和槽用于两个对象之间的通信,信号和槽机制是Qt的核心特征,也是Qt不同于其他开发框架的最突出的特征。在GUI编程中,当改变了一个部件时,总希望其他部件也能了解到该变化。更一般来说,我们希望任何对象都可以和其他对象进行通信。例如,如果用户点击了关闭按钮,我们希望可以执行窗口的close()函数来关闭窗口。为了实现对象间的通信,一些工具包中使用了回调(callback)机制,而在Qt中,使用了信号和槽来进行对象间的通信。当一个特殊的事情发生时便可以发射一个信号,比如按钮被单击;而槽就是一个函数,它在信号发射后被调用,来响应这个信号。在Qt的部件类中已经定义了一些信号和槽,但是更多的做法是子类化这个部件,然后添加自己的信号和槽来实现想要的功能。
       在前面使用过的信号和槽的关联,都是一个信号对应一个槽。其实,一个信号可以关联到多个槽上,多个信号也可以关联到同一个槽上,甚至,一个信号还可以关联到另一个信号上,如下图所示。如果存在多个槽与某个信号相关联,那么,当这个信号被发射时,这些槽将会一个接一个地执行,但是它们执行的顺序是随机的,无法指定它们的执行顺序。




下面通过一个简单的例子来进一步讲解信号和槽的相关知识。这个例子实现的效果是:在主界面中创建一个对话框,在这个对话框中可以输入数值,当按下确定按钮时关闭对话框并且将输入的数值通过信号发射出去,而在主界面中接收该信号并且显示数值。
新建Qt Gui应用,项目名称为“mySignalSlot”,基类选择QWidget,然后类名保持“Widget”不变。项目建立完成后,向项目中添加新文件,模板选择Qt分类中的“Qt设计师界面类”,界面模板选择“Dialog without Buttons”,类名为“MyDialog”。完成后首先在mydialog.h文件中添加代码来声明一个信号:


signals:
    void dlgReturn(int);                  // 自定义的信号


       声明一个信号要使用signals关键字,在signals前面不能使用publicprivateprotected等限定符,因为只有定义该信号的类及其子类才可以发射该信号。而且信号只用声明,不需要也不能对它进行定义实现。还要注意,信号没有返回值,只能是void类型的。因为只有QObject类及其子类派生的类才能使用信号和槽机制,这里的MyDialog类继承自QDialog类,QDialog类又继承自QWidget类,QWidget类是QObject类的子类,所以这里可以使用信号和槽。不过,使用信号和槽,还必须在类声明的最开始处添加Q_OBJECT宏,在这个程序中,类的声明是自动生成的,已经添加了这个宏。


在mydialog.ui对应的界面中添加一个Spin Box部件和一个Push Button部件,将pushButton的显示文本改为“确定”。然后转到pushButton的单击信号clicked()槽,更改如下:


void MyDialog::on_pushButton_clicked()   // 确定按钮
{
   int value = ui->spinBox->value();    // 获取输入的数值
   emit dlgReturn(value);               // 发射信号
   close();                             // 关闭对话框
}


       当单击确定按钮时,便获取spinBox部件中的数值,然后使用自定义的信号将其作为参数发射出去。发射一个信号要使用emit关键字,例如程序中发射了dlgReturn()信号。
       然后到widget.h文件中添加自定义槽的声明:


private slots:
    void showValue(int value);


       声明一个槽需要使用slots关键字。一个槽可以是privatepublic或者protected类型的,槽也可以被声明为虚函数,这与普通的成员函数是一样的,也可以像调用一个普通函数一样来调用槽。槽的最大特点就是可以和信号关联。
下面打开widget.ui文件,向界面上拖入一个Label部件,然后更改其文本为“获取的值是:”。然后进入widget.cpp文件中添加头文件#include "mydialog.h",再在构造函数中添加代码:


MyDialog *dlg = new MyDialog(this);
// 将对话框中的自定义信号与主界面中的自定义槽进行关联
connect(dlg,SIGNAL(dlgReturn(int)),this,SLOT(showValue(int)));
dlg->show();


       这里创建了一个MyDialog,并且使用Widget作为父部件。然后将MyDialog类的dlgReturn()信号与Widget类的showValue()槽进行关联。信号和槽进行关联,使用的是QObject类的connect()函数,这个函数的原型如下:


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


它的第一个参数为发送信号的对象,例如这里的dlg;第二个参数是要发送的信号,这里是SIGNAL(dlgReturn(int));第三个参数是接收信号的对象,这里是this,表明是本部件,即Widget,当这个参数为this时,也可以将这个参数省略掉,因为connect()函数还有另外一个重载形式,该参数默认为this;第四个参数是要执行的槽,这里是SLOT(showValue(int))。对于信号和槽,必须使用SIGNAL()和SLOT()宏,它们可以将其参数转化为const char* 类型。connect()函数的返回值为bool类型,当关联成功时返回true。还要注意,在调用这个函数时信号和槽的参数只能有类型,不能有变量,例如写成SLOT(showValue(int value))是不对的。对于信号和槽的参数问题,基本原则是信号中的参数类型要和槽中的参数类型相对应,而且信号中的参数可以多于槽中的参数,但是不能反过来,如果信号中有多余的参数,那么它们将被忽略。下面介绍一下connect()函数的最后一个参数,它表明了关联的方式,其默认值是Qt::AutoConnection,这里还有其他几个选择,在编程中一般使用默认值,例如这里,在MyDialog类中使用emit发射了信号之后,就会执行槽,只有等槽执行完了以后,才会执行emit语句后面的代码。大家也可以将这个参数改为Qt::QueuedConnection,这样在执行完emit语句后便会立即执行其后面的代码,而不管槽是否已经执行。当不再使用这个关联时,还可以使用disconnect()函数来断开关联。



下面是自定义槽的实现,在这里只是简单的将参数传递来的数值显示在了标签上。因为这里使用了中文,所以大家记着在main.cpp文件中添加相关代码。


void Widget::showValue(int value)         // 自定义槽
{
   ui->label->setText(tr("获取的值是:%1").arg(value));
}


       现在大家可以运行一下程序查看效果。如下图所示。





这个程序中自定义了信号和槽,可以看到它们的使用是很简单的,只需要对它们进行关联,然后在适当的时候发射信号就行。下面列举一下使用信号和槽应该注意的几点:


  • 需要继承自QObject或其子类;
  • 在类声明的最开始处添加Q_OBJECT宏;
  • 槽中的参数的类型要和信号的参数的类型相对应,且不能比信号的参数多;
  • 信号只用声明,没有定义,且返回值为void类型。



二、信号和槽的自动关联



信号和槽还有一种自动关联方式,例如前面程序中在设计模式直接生成的按钮的单击信号的槽,就是使用的这种方式:on_pushButton_clicked(),它由“on”、部件的objectName和信号三部分组成,中间用下划线隔开。这样组织的名称的槽就可以直接和信号关联,而不用再使用connect()函数。不过使用这种方式还要进行其他设置,而前面之所以可以直接使用,是因为程序中默认已经进行了设置。下面来看一个简单的例子。


       新建Qt Gui应用,项目名称为“mySignalSlot2”,基类选择QWidget,然后类名保持“Widget”不变。完成后先在widget.h文件中进行函数声明:


private slots:
    void on_myButton_clicked();


这里自定义了一个槽,它使用自动关联。然后在widget.cpp文件中添加头文件#include <QPushButton>,再将构造函数的内容更改如下:


Widget::Widget(QWidget *parent) :
   QWidget(parent),
   ui(new Ui::Widget)
{
   QPushButton *button = new QPushButton(this); // 创建按钮
   button->setObjectName("myButton");           // 指定按钮的对象名
   ui->setupUi(this);                      //要在定义了部件以后再调用这个函数
}


       因为在setupUi()函数中调用了connectSlotsByName()函数,所以要使用自动关联的部件的定义都要放在setupUi()函数之前,而且还必须使用setObjectName()函数指定它们的objectName,只有这样才能正常使用自动关联。下面是槽的定义:


void Widget::on_myButton_clicked()          // 使用自动关联
{
   close();
}


       这里进行了关闭部件的操作。对于槽的函数名,中间要使用前面指定的objectName,这里是“myButton”。现在运行一下程序,单击按钮,发现可以正常关闭窗口。


       可以看到,如果要使用信号和槽的自动关联,就必须在connectSlotsByName()函数之前进行部件的定义,而且还要指定部件的objectName。鉴于这些约束,虽然自动关联形式上很简单,但是实际编写代码时却很少使用。而且,在定义一个部件时,很希望明确的使用connect()函数来对其进行信号和槽的关联,这样当别人看到这个部件定义时,就可以知道和它相关的信号和槽的关联了。而使用自动关联,却没有这么明了。



三、信号和槽的高级应用



       有时我们希望获得信号发送者的信息,在Qt中提供了QObject::sender()函数来返回发送该信号的对象的指针。但是如果有多个信号关联到了同一个槽上,而在该槽中需要对每一个信号进行不同的处理,使用上面的方法就很麻烦了。对于这种情况,便可以使用QSignalMapper类。QSignalMapper可以被叫做信号映射器,它可以实现对多个相同部件的相同信号进行映射,为其添加字符串或者数值参数,然后再发射出去。对于这个类的使用,大家可以参考《Qt及Qt Quick开发实战精解》1.3.3小节,那里有这个类的实际应用。还有就是Qt的演示程序中的Tools分类下的Input Panel示例程序中也使用了这个类,大家也可以参考一下这个程序。在这里便不再详细讲述这个类的使用了。


       在本节的最后,来看一下信号和槽机制的特色和优越性:


  • 信号和槽机制是类型安全的,相关联的信号和槽的参数必须匹配;
  • 信号和槽是松耦合的,信号发送者不知道也不需要知道接受者的信息;
  • 信号和槽可以使用任意类型的任意数量的参数。




结语


虽然信号和槽机制提供了高度的灵活性,但就其性能而言,还是慢于回调机制的。当然,这点性能差异通常在一个应用程序中是很难体现出来的。




涉及到的代码:



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2014-4-25 01:14:43 显示全部楼层
感觉connectSlotByName可以使用自定义的信号啊,代码如下:
class MyObject : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyObject(QObject *parent = 0);

signals:
    void signalTest();

public slots:
    void on_MyObject_signalTest();
    void on_Object_otherSignal();

private:
    Object *obj;
};
MyObject::MyObject(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    setObjectName("MyObject");

    qDebug() << this->objectName();

    QMetaObject::connectSlotsByName(this);

    emit signalTest();

    qDebug() << "===============";

    obj = new Object();
    emit obj->otherSignal();
}

void MyObject:n_MyObject_signalTest()
{
    qDebug() << "Signal Auto Conn Succ!";
}

void MyObject:n_Object_otherSignal()
{
    qDebug() << "Signal Other Conn Succ!";
}

运行OK,void MyObject:n_MyObject_signalTest()可以打印出来,但是void MyObject:n_Object_otherSignal()运行失败
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2014-4-25 20:28:34 显示全部楼层
chenlong12580 发表于 2014-4-25 01:14
感觉connectSlotByName可以使用自定义的信号啊,代码如下:
class MyObject : public QObject
{

嗯,是的,可以使用自定义信号的。教程中内容已经修改。
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2014-4-25 23:47:58 显示全部楼层
yafeilinux 发表于 2014-4-25 20:28
嗯,是的,可以使用自定义信号的。教程中内容已经修改。

你好,但是我又遇到了一个问题,上面的代码中,我做了两个试验都是关于信号-槽的自动绑定的。第一个实验是自定义信号和槽在同一个类中,可以成功!第二个实验是自定义信号和槽分别在两个类中(代码上面的回复也有),这个时候不能成功,请问你知道原因吗?
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2014-4-29 16:47:27 显示全部楼层
chenlong12580 发表于 2014-4-25 23:47
你好,但是我又遇到了一个问题,上面的代码中,我做了两个试验都是关于信号-槽的自动绑定的。第一个实验 ...

可以使用该类已有的信号试试。

自动关联一般是设计器上的部件才用的,可以研究一下,不过实际编程中用的不多。
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2015-4-16 10:42:59 显示全部楼层
为什么我运行的程序,第一个汉字“确定”正常,第二个“获取的值是:”显示是乱码呢?
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2015-4-19 22:02:13 显示全部楼层
zhugeqiangren 发表于 2015-4-16 10:42
为什么我运行的程序,第一个汉字“确定”正常,第二个“获取的值是:”显示是乱码呢? ...

你用什么版本的Qt,应该是编码问题
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2016-7-21 11:05:32 显示全部楼层
怎么能得到更多的qter豆呢?已经不够用了
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2016-10-11 22:08:20 显示全部楼层

怎么能得到更多的qter豆呢?已经不够用了
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2016-10-12 09:55:20 显示全部楼层
反正都一样 发表于 2016-10-11 22:08
怎么能得到更多的qter豆呢?已经不够用了

每天第一个签到。
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2016-10-14 17:11:26 显示全部楼层
学习了 谢谢,希望能获取更多东西,哈哈
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2017-2-16 19:26:58 显示全部楼层
我尝试过,无法将[showValue()]函数的实现添加到main.cpp中去,只能添加到widget.cpp中。如果添加到main.cpp中,提示的错误如下

使用了未定义类型"Ui::Widget";
而将showValue()的定一起放在widget.cpp中的话运行结果显示的数据又是乱码:

楼主请看是怎么回事
我的QT版本是5.7.0, QT Creator版本是4.0.2。

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2017-2-16 21:03:48 显示全部楼层
uwycgeqh 发表于 2017-2-16 19:26
我尝试过,无法将[showValue()]函数的实现添加到main.cpp中去,只能添加到widget.cpp中。如果添加到main. ...

Widget::showValue当然要放到widget.cpp中定义啊!你尝试下直接在界面上显示中文看能显示吗?
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2017-2-17 15:19:20 显示全部楼层
yafeilinux 发表于 2017-2-16 21:03
Widget::showValue当然要放到widget.cpp中定义啊!你尝试下直接在界面上显示中文看能显示吗? ...

能够的,直接在界面上是能够正确的显示汉字的。我在想问题会不会出在编码上面?

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2017-2-21 10:09:31 显示全部楼层
uwycgeqh 发表于 2017-2-17 15:19
能够的,直接在界面上是能够正确的显示汉字的。我在想问题会不会出在编码上面?

...

这个保持默认就行了。
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