1恋博、概述

信號槽是 Qt 框架引以為豪的機(jī)制之一。所謂信號槽私恬，實(shí)際就是觀察者模式债沮。當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生之后，比如本鸣，按鈕檢測到自己被點(diǎn)擊了一下疫衩，它就會發(fā)出一個(gè)信號（signal）。這種發(fā)出是沒有目的的荣德，類似廣播闷煤。如果有對象對這個(gè)信號感興趣，它就會使用連接（connect）函數(shù)命爬，意思是曹傀，將想要處理的信號和自己的一個(gè)函數(shù)（稱為槽（slot））綁定來處理這個(gè)信號。也就是說饲宛，當(dāng)信號發(fā)出時(shí)皆愉，被連接的槽函數(shù)會自動被回調(diào)。這就類似觀察者模式：當(dāng)發(fā)生了感興趣的事件艇抠，某一個(gè)操作就會被自動觸發(fā)幕庐。（這里提一句，Qt 的信號槽使用了額外的處理來實(shí)現(xiàn)家淤，并不是 GoF 經(jīng)典的觀察者模式的實(shí)現(xiàn)方式异剥。）

信號和槽是Qt特有的信息傳輸機(jī)制，是Qt設(shè)計(jì)程序的重要基礎(chǔ)絮重，它可以讓互不干擾的對象建立一種聯(lián)系冤寿。

槽的本質(zhì)是類的成員函數(shù)歹苦，其參數(shù)可以是任意類型的。和普通C++成員函數(shù)幾乎沒有區(qū)別督怜，它可以是虛函數(shù)殴瘦；也可以被重載；可以是公有的号杠、保護(hù)的蚪腋、私有的、也可以被其他C++成員函數(shù)調(diào)用姨蟋。唯一區(qū)別的是：槽可以與信號連接在一起屉凯，每當(dāng)和槽連接的信號被發(fā)射的時(shí)候，就會調(diào)用這個(gè)槽眼溶。

1.1對象樹(子對象動態(tài)分配空間不需要釋放)

參考連接：https://blog.csdn.net/fzu_dianzi/article/details/6949081

Qt提供了一種機(jī)制悠砚，能夠自動、有效的組織和管理繼承自QObject的Qt對象偷仿，這種機(jī)制就是對象樹哩簿。

Qt對象樹在用戶界面編程上是非常有用的。它能夠幫助程序員減輕內(nèi)存泄露的壓力酝静。

比如說當(dāng)應(yīng)用程序創(chuàng)建了一個(gè)具有父窗口部件的對象時(shí)，該對象將被加入父窗口部件的孩子列表羡玛。當(dāng)應(yīng)用程序銷毀父窗口部件時(shí)别智，其下的孩子列表中的對象將被一一刪除。這讓我們在編程時(shí)稼稿，能夠?qū)⒅饕Ψ旁谙到y(tǒng)的業(yè)務(wù)上薄榛，提高編程效率，同時(shí)也保證了系統(tǒng)的穩(wěn)健性让歼。

下面筆者將簡單分析對象樹敞恋。

代碼驗(yàn)證：

int?main(int?argc,?char?*argv[])

{

????QApplication?app(argc,?argv);

????QDialog?*dlg?=?new?QDialog(0);

????QPushButton?*btn?=?new?QPushButton(dlg);

????qDebug()?<<?"dlg?=?"?<<?dlg;

????qDebug()?<<?"btn?=?"?<<?btn;

????dlg->exec();????delete?btn;

????qDebug()?<<?"dlg?=?"?<<?dlg;????return?0;

}

dlg?=?QDialog(0x3ea1a0)?

btn?=?QPushButton(0x3ea228)/*關(guān)閉窗口后，dlg?=?QDialog(0x3ea1a0)

這說明關(guān)閉窗口谋右，不會銷毀該窗口部件硬猫，而是將其隱藏起來。

我們在qDebug()?<<?"dlg?=?"?<<?dlg;

之后加上

qDebug()?<<?"btn?=?"?<<?btn;

明顯的改执，我們之前已經(jīng)delete?btn啸蜜，btn指針沒有被賦值為0，這是編譯器決定的辈挂。

執(zhí)行程序后衬横，必然出現(xiàn)段錯(cuò)誤。

2终蒂、

將程序稍微修改下蜂林。*/int?main(int?argc,?char?*argv[])

{

????QApplication?app(argc,?argv);

????QDialog?*dlg?=?new?QDialog(0);

????QPushButton?*btn?=?new?QPushButton(dlg);

????qDebug()?<<?"dlg?=?"?<<?dlg;

????qDebug()?<<?"btn?=?"?<<?btn;

????dlg->exec();????delete?dlg;

????qDebug()?<<?"btn?=?"?<<?btn;??

??return?0;

}

2遥诉、信號和槽

為了體驗(yàn)一下信號槽的使用，我們以一段簡單的代碼說明：

Qt5 的書寫方式：（推薦的使用）★★★★★

#include <QApplication>

#include <QPushButton>

?int?main(int?argc,?char?*argv[])

{

????QApplication?app(argc,?argv);

????QPushButton?button("Quit");

QObject::connect(&button,?&QPushButton::clicked,&app,?&QApplication::quit);

????button.show();????

return?app.exec();

}

我們按照前面文章中介紹的在 Qt Creator 中創(chuàng)建工程的方法創(chuàng)建好工程噪叙，然后將main()函數(shù)修改為上面的代碼矮锈。點(diǎn)擊運(yùn)行，我們會看到一個(gè)按鈕构眯，上面有“Quit”字樣愕难。點(diǎn)擊按鈕，程序退出惫霸。

connect()函數(shù)最常用的一般形式：

connect(sender,?signal,?receiver,?slot);

參數(shù)：

?sender：發(fā)出信號的對象

?signal：發(fā)送對象發(fā)出的信號

?receiver：接收信號的對象

?slot：接收對象在接收到信號之后所需要調(diào)用的函數(shù)

信號槽要求信號和槽的參數(shù)一致猫缭，所謂一致，是參數(shù)類型一致壹店。如果不一致猜丹，允許的情況是，槽函數(shù)的參數(shù)可以比信號的少硅卢，即便如此射窒，槽函數(shù)存在的那些參數(shù)的順序也必須和信號的前面幾個(gè)一致起來。這是因?yàn)榻埽憧梢栽诓酆瘮?shù)中選擇忽略信號傳來的數(shù)據(jù)（也就是槽函數(shù)的參數(shù)比信號的少）脉顿，但是不能說信號根本沒有這個(gè)數(shù)據(jù)，你就要在槽函數(shù)中使用（就是槽函數(shù)的參數(shù)比信號的多点寥，這是不允許的）艾疟。

如果信號槽不符合，或者根本找不到這個(gè)信號或者槽函數(shù)敢辩，比如我們改成：

connect(&button,?&QPushButton::clicked,?&QApplication::quit2);

由于 QApplication 沒有 quit2 這樣的函數(shù)蔽莱，因此在編譯時(shí)會有編譯錯(cuò)誤：

'quit2'?is?not?a?member?of?QApplication

這樣，使用成員函數(shù)指針我們就不會擔(dān)心在編寫信號槽的時(shí)候出現(xiàn)函數(shù)錯(cuò)誤戚长。

Qt4 的書寫方式：

int?main(int?argc,?char?*argv[])

{?

????????QApplication?a(argc,?argv);?

????????QPushButton?*button?=?new?QPushButton("Quit");?

????????connect(button,?SIGNAL(clicked()),?&a,?SLOT(quit()));?

????????button->show();?

????????return?a.exec();?

}

這里使用了SIGNAL和SLOT這兩個(gè)宏盗冷，將兩個(gè)函數(shù)名轉(zhuǎn)換成了字符串。注意到connect()函數(shù)的 signal 和 slot 都是接受字符串同廉，一旦出現(xiàn)連接不成功的情況仪糖，Qt4是沒有編譯錯(cuò)誤的（因?yàn)橐磺卸际亲址幾g期是不檢查字符串是否匹配）恤溶，而是在運(yùn)行時(shí)給出錯(cuò)誤乓诽。這無疑會增加程序的不穩(wěn)定性。

Qt5在語法上完全兼容Qt4

小總結(jié)：

1>. 格式: connect(信號發(fā)出者對象(指針), &className::clicked, 信號接收者對象(指針), &classB::slot);

2>. 標(biāo)準(zhǔn)信號槽的使用:

connect(sender, &Send::signal, receiver, &Receiver::slot)

3咒程、自定義信號槽

使用connect()可以讓我們連接系統(tǒng)提供的信號和槽鸠天。但是，Qt 的信號槽機(jī)制并不僅僅是使用系統(tǒng)提供的那部分帐姻，還會允許我們自己設(shè)計(jì)自己的信號和槽稠集。

下面我們看看使用 Qt 的信號槽奶段，實(shí)現(xiàn)一個(gè)報(bào)紙和訂閱者的例子：

有一個(gè)報(bào)紙類Newspaper，有一個(gè)訂閱者類Subscriber剥纷。Subscriber可以訂閱Newspaper痹籍。這樣，當(dāng)Newspaper有了新的內(nèi)容的時(shí)候晦鞋，Subscriber可以立即得到通知蹲缠。

#include <QObject>

?//////////?newspaper.h?//////////

class?Newspaper?:?public?QObject

{

????Q_OBJECTpublic:

????Newspaper(const?QString?&?name)?:

????????m_name(name)

????{

????}?

????void?send()

????{

????????emit?newPaper(m_name);

????}

signals:????void?newPaper(const?QString?&name);?

private:

????QString?m_name;

};?

//////////?reader.h?//////////

#include <?QObject>

?#include??<QDebug>

class?Reader?:?public?QObject

{

????Q_OBJECTpublic:

????Reader()?{}?

????void?receiveNewspaper(const?QString?&?name)

????{

????????qDebug()?<<?"Receives?Newspaper:?"?<<?name;

????}

};?

//////////?main.cpp?//////////

#include <QCoreApplication>

?#include?"newspaper.h"

#include?"reader.h"

?int?main(int?argc,?char?*argv[])

{

????QCoreApplication?app(argc,?argv);

????Newspaper?newspaper("Newspaper?A");

????Reader?reader;

????QObject::connect(&newspaper,?&Newspaper::newPaper,????????????????

?????&reader,????&Reader::receiveNewspaper);

????newspaper.send();?

????return?app.exec();

}

●首先看Newspaper這個(gè)類。這個(gè)類繼承了QObject類悠垛。只有繼承了QObject類的類线定，才具有信號槽的能力。所以确买，為了使用信號槽斤讥，必須繼承QObject。凡是QObject類（不管是直接子類還是間接子類）湾趾，都應(yīng)該在第一行代碼寫上Q_OBJECT芭商。不管是不是使用信號槽，都應(yīng)該添加這個(gè)宏搀缠。這個(gè)宏的展開將為我們的類提供信號槽機(jī)制铛楣、國際化機(jī)制以及 Qt 提供的不基于 C++ RTTI 的反射能力。

●?Newspaper類的 public 和 private 代碼塊都比較簡單艺普，只不過它新加了一個(gè) signals蛉艾。signals 塊所列出的，就是該類的信號衷敌。信號就是一個(gè)個(gè)的函數(shù)名，返回值是 void（因?yàn)闊o法獲得信號的返回值拓瞪，所以也就無需返回任何值）缴罗，參數(shù)是該類需要讓外界知道的數(shù)據(jù)。信號作為函數(shù)名祭埂，不需要在 cpp 函數(shù)中添加任何實(shí)現(xiàn)面氓。

●Newspaper類的send()函數(shù)比較簡單，只有一個(gè)語句emit newPaper(m_name);蛆橡。emit 是 Qt 對 C++ 的擴(kuò)展舌界，是一個(gè)關(guān)鍵字（其實(shí)也是一個(gè)宏）。emit 的含義是發(fā)出呻拌，也就是發(fā)出newPaper()信號。感興趣的接收者會關(guān)注這個(gè)信號睦焕，可能還需要知道是哪份報(bào)紙發(fā)出的信號？所以袜炕，我們將實(shí)際的報(bào)紙名字m_name當(dāng)做參數(shù)傳給這個(gè)信號。當(dāng)接收者連接這個(gè)信號時(shí)初家，就可以通過槽函數(shù)獲得實(shí)際值偎窘。這樣就完成了數(shù)據(jù)從發(fā)出者到接收者的一個(gè)轉(zhuǎn)移。

●?Reader類更簡單溜在。因?yàn)檫@個(gè)類需要接受信號陌知，所以我們將其繼承了QObject，并且添加了Q_OBJECT宏炕泳。后面則是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)和一個(gè)普通的成員函數(shù)纵诞。Qt 5 中，任何成員函數(shù)培遵、static 函數(shù)浙芙、全局函數(shù)和 Lambda 表達(dá)式都可以作為槽函數(shù)。與信號函數(shù)不同籽腕，槽函數(shù)必須自己完成實(shí)現(xiàn)代碼嗡呼。槽函數(shù)就是普通的成員函數(shù)，因此作為成員函數(shù)皇耗，也會受到 public南窗、private 等訪問控制符的影響。（如果信號是 private 的郎楼，這個(gè)信號就不能在類的外面連接万伤，也就沒有任何意義。）

3.1自定義信號槽需要注意的事項(xiàng)

●發(fā)送者和接收者都需要是QObject的子類（當(dāng)然呜袁，槽函數(shù)是全局函數(shù)敌买、Lambda 表達(dá)式等無需接收者的時(shí)候除外）；

●使用?signals 標(biāo)記信號函數(shù)阶界，信號是一個(gè)函數(shù)聲明虹钮，返回 void，不需要實(shí)現(xiàn)函數(shù)代碼膘融；

●槽函數(shù)是普通的成員函數(shù)芙粱，作為成員函數(shù)，會受到?public氧映、private春畔、protected 的影響；

●使用?emit 在恰當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)送信號；

●使用QObject::connect()函數(shù)連接信號和槽拐迁。

●任何成員函數(shù)蹭劈、static 函數(shù)、全局函數(shù)和 Lambda 表達(dá)式都可以作為槽函數(shù)

3.2信號槽的更多用法

●一個(gè)信號可以和多個(gè)槽相連

　　如果是這種情況线召，這些槽會一個(gè)接一個(gè)的被調(diào)用铺韧，但是它們的調(diào)用順序是不確定的。

●多個(gè)信號可以連接到一個(gè)槽

　　只要任意一個(gè)信號發(fā)出缓淹，這個(gè)槽就會被調(diào)用哈打。

●一個(gè)信號可以連接到另外的一個(gè)信號

　　當(dāng)?shù)谝粋€(gè)信號發(fā)出時(shí)，第二個(gè)信號被發(fā)出讯壶。除此之外料仗，這種信號-信號的形式和信號-槽的形式?jīng)]有什么區(qū)別。

●槽可以被取消鏈接

　　這種情況并不經(jīng)常出現(xiàn)伏蚊，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)對象delete之后立轧，Qt自動取消所有連接到這個(gè)對象上面的槽。

●使用Lambda 表達(dá)式

　　在使用 Qt 5 的時(shí)候躏吊，能夠支持 Qt 5 的編譯器都是支持 Lambda 表達(dá)式的氛改。

　　我們的代碼可以寫成下面這樣：

QObject::connect(&newspaper,?static_cast

(const?QString?&)>(&Newspaper::newPaper),

[=](const?QString?&name)?

{?/*?Your?code?here.?*/?}

);

在連接信號和槽的時(shí)候，槽函數(shù)可以使用Lambda表達(dá)式的方式進(jìn)行處理比伏。

4胜卤、Lambda表達(dá)式

C++11中的Lambda表達(dá)式用于定義并創(chuàng)建匿名的函數(shù)對象，以簡化編程工作赁项。首先看一下Lambda表達(dá)式的基本構(gòu)成：

　　　[函數(shù)對象參數(shù)](操作符重載函數(shù)參數(shù))mutable或exception?->返回值{函數(shù)體}

?①函數(shù)對象參數(shù)葛躏；

[]，標(biāo)識一個(gè)Lambda的開始悠菜，這部分必須存在舰攒，不能省略。函數(shù)對象參數(shù)是傳遞給編譯器自動生成的函數(shù)對象類的構(gòu)造函數(shù)的悔醋。函數(shù)對象參數(shù)只能使用那些到定義Lambda為止時(shí)Lambda所在作用范圍內(nèi)可見的局部變量（包括Lambda所在類的this）芒率。函數(shù)對象參數(shù)有以下形式：

　　　　?▲空。沒有使用任何函數(shù)對象參數(shù)篙顺。

▲=。函數(shù)體內(nèi)可以使用Lambda所在作用范圍內(nèi)所有可見的局部變量（包括Lambda所在類的this）充择，并且是值傳遞方式（相當(dāng)于編譯器自動為我們按值傳遞了所有局部變量）德玫。

▲&。函數(shù)體內(nèi)可以使用Lambda所在作用范圍內(nèi)所有可見的局部變量（包括Lambda所在類的this）椎麦，并且是引用傳遞方式（相當(dāng)于編譯器自動為我們按引用傳遞了所有局部變量）宰僧。

　　　　 ▲?this。函數(shù)體內(nèi)可以使用Lambda所在類中的成員變量观挎。

　　　　 ▲?a琴儿。將a按值進(jìn)行傳遞段化。按值進(jìn)行傳遞時(shí)，函數(shù)體內(nèi)不能修改傳遞進(jìn)來的a的拷貝造成，因?yàn)槟J(rèn)情況下函數(shù)是const的显熏。要修改傳遞進(jìn)來的a的拷貝，可以添加mutable修飾符晒屎。

　　　　 ▲?&a喘蟆。將a按引用進(jìn)行傳遞。

　　　? ? ▲?a, &b鼓鲁。將a按值進(jìn)行傳遞蕴轨，b按引用進(jìn)行傳遞。

　　　　 ▲?=骇吭，&a, &b橙弱。除a和b按引用進(jìn)行傳遞外，其他參數(shù)都按值進(jìn)行傳遞燥狰。

　　　　 ▲?&, a, b棘脐。除a和b按值進(jìn)行傳遞外，其他參數(shù)都按引用進(jìn)行傳遞碾局。

int?m?=?0,?n?=?0;

[=]?(int?a)?mutable?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

??????[&]?(int?a)?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

??????[=,&m]?(int?a)?mutable?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

??????[&,m]?(int?a)?mutable?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

??????[m,n]?(int?a)?mutable?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

??????[&m,&n]?(int?a)?{?m?=?++n?+?a;?}(4);

② 操作符重載函數(shù)參數(shù)荆残；

標(biāo)識重載的()操作符的參數(shù)，沒有參數(shù)時(shí)净当，這部分可以省略内斯。參數(shù)可以通過按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）兩種方式進(jìn)行傳遞。

③ 可修改標(biāo)示符像啼；

mutable聲明俘闯，這部分可以省略。按值傳遞函數(shù)對象參數(shù)時(shí)忽冻，加上mutable修飾符后真朗，可以修改按值傳遞進(jìn)來的拷貝（注意是能修改拷貝，而不是值本身）僧诚。

④ 錯(cuò)誤拋出標(biāo)示符遮婶；

exception聲明，這部分也可以省略湖笨。exception聲明用于指定函數(shù)拋出的異常旗扑，如拋出整數(shù)類型的異常，可以使用throw(int)

⑤ 函數(shù)返回值慈省；

->返回值類型臀防，標(biāo)識函數(shù)返回值的類型，當(dāng)返回值為void，或者函數(shù)體中只有一處return的地方（此時(shí)編譯器可以自動推斷出返回值類型）時(shí)袱衷，這部分可以省略捎废。

⑥ 是函數(shù)體；

{}致燥，標(biāo)識函數(shù)的實(shí)現(xiàn)登疗，這部分不能省略，但函數(shù)體可以為空篡悟。

一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境能營造出一種好的學(xué)習(xí)氛圍谜叹，大家互相討論，亦師亦友搬葬，為了同一個(gè)夢想前進(jìn)荷腊，這是一件浪漫并且熱血的事，如果你是C/C++的愛好者急凰，喜歡或者想要學(xué)習(xí)女仰，那么一個(gè)學(xué)習(xí)基地適合你，歡迎每一位想要學(xué)習(xí)抡锈、學(xué)好C/C++的朋友疾忍。（見評論區(qū)），大量資源床三、干貨一罩、大佬離你更近。