QT 信號與槽

總結:

一、signals前面不可加public、private和protected進行修飾；slots前面能夠加，由於Qt說槽函數能夠當普通函數使用。

二、signals區域的函數必須是void類型，並且這些信號函數沒有函數體，也就是說不能夠本身定義這些信號函數，你只要聲明它就夠了，其它不用管，Qt內部本身弄。

三、宏定義和函數指針不能用於信號和槽的參數，信號和槽也不能有缺省參數。

1、概述
2、信號
3、槽
4、信號和槽的關聯
5、元對象工具
6、程式樣例
7、應注意的問題
相關資源
做者簡介
做者:唐新華 (xhsmart@263.net) 軟件工程師

信號和槽做爲QT的核心機制在QT編程中有着普遍的應用，本文介紹了信號和槽的一些基本概念、元對象工具及在實際使用過程當中應注意的一些問題。 

QT 是個跨平臺的C++ GUI應用構架，他提供了豐富的窗口部件集，具備面向對象、易於擴展、真正的組件編程等特色，更爲引人注目的是目前Linux上最爲流行的KDE桌面環境就是創建在QT庫的基礎之上。QT支持下列平臺：MS/WINDOWS-9五、9八、NT和2000；UNIX/X11-Linux、Sun Solaris、HP-UX、Digital Unix、IBM AIX、SGI IRIX；EMBEDDED-支持framebuffer的Linux平臺。伴隨着KDE的快速發展和普及，QT很是可能成爲Linux窗口平臺上進行軟件研發時的GUI最佳選擇。 

1、概述 

信號和槽機制是QT的核心機制，要精通QT編程就必須對信號和槽有所瞭解。信號和槽是一種高級接口，應用於對象之間的通訊，他是QT的核心特性，也是QT差異於其餘工具包的重要地方。信號和槽是QT自行定義的一種通訊機制，他獨立於標準的C/C++語言，所以要正確的處理信號和槽，必須藉助一個稱爲moc（Meta Object Compiler）的QT工具，該工具是個C++預處理程式，他爲高層次的事件處理自動生成所須要的附加代碼。 
在咱們所熟知的很是多GUI工具包中，窗口小部件(widget)都有一個回調函數用於響應他們能觸發的每一個動做，這個回調函數一般是個指向某個函數的指針。不過，在 QT中信號和槽取代了這些凌亂的函數指針，使得咱們編寫這些通訊程式更爲簡潔明瞭。信號和槽能攜帶任意數量和任意類型的參數，他們是類型徹底安全的，不會像回調函數那樣產生core dumps。 
全部從QObject或其子類(例如Qwidget)派生的類都可以包含信號和槽。當對象改動其狀態時，信號就由該對象發射(emit)出去，這就是對象所要作的所有事情，他不知道另外一端是誰在接收這個信號。這就是真正的信息封裝，他確保對象被看成一個真正的軟件組件來使用。槽用於接收信號，但他們是普通的對象成員函數。一個槽並不知道是否有全部信號和本身相鏈接。並且，對象並不瞭解具體的通訊機制。 
你能將很是多信號和單個的槽進行鏈接，也能將單個的信號和很是多的槽進行鏈接，甚至於將一個信號和另一個信號相鏈接也是可能的，這時不管第一個信號何時發射系統都將即時發射第二個信號。總之，信號和槽構造了一個強大的部件編程機制。 

2、信號 

當某個信號對其客戶或全部者發生的內部狀態發生改動，信號被一個對象發射。只有定義過這個信號的類及其派生類可以發射這個信號。當一個信號被髮射時，和其相關聯的槽將被即時執行，就象一個正常的函數調用相同。信號-槽機制徹底獨立於全部GUI事件循環。只有當全部的槽返回之後發射函數（emit）才返回。若是存在多個槽和某個信號相關聯，那麼，當這個信號被髮射時，這些槽將會一個接一個地執行，不過他們執行的順序將會是隨機的、不肯定的，咱們不能人爲地指定哪一個先執行、哪一個後執行。 
信號的聲明是在頭文件中進行的，QT的signals關鍵字指出進入了信號聲明區，隨後便可聲明本身的信號。例如，下面定義了三個信號： 
signals: 
void mySignal(); 
void mySignal(int x); 
void mySignalParam(int x,int y); 
在上面的定義中，signals是QT的關鍵字，而非C/C++的。接下來的一行void mySignal() 定義了信號mySignal，這個信號沒有攜帶參數；接下來的一行void mySignal(int x)定義了重名信號mySignal，不過他攜帶一個整形參數，這有點相似於C++中的虛函數。從形式上講信號的聲明和普通的C++函數是相同的，不過信號卻沒有函數體定義，另外，信號的返回類型都是void，不要期望能從信號返回什麼有用信息。 
信號由moc自動產生，他們不該該在.cpp文件中實現。 

3、槽 

槽是普通的C++成員函數，能被正常調用，他們惟一的特別性就是很是多信號能和其相關聯。當和其關聯的信號被髮射時，這個槽就會被調用。槽能有參數，但槽的參數不能有缺省值。 
既然槽是普通的成員函數，所以和其餘的函數相同，他們也有存取權限。槽的存取權限決定了誰可以和其相關聯。同普通的C++成員函數相同，槽函數也分爲三種類型，即public slots、private slots和protected slots。 
public slots：在這個區內聲明的槽意味着全部對象均可將信號和之相鏈接。這對於組件編程很是有用，你能建立彼此互不瞭解的對象，將他們的信號和槽進行鏈接以便信息可以正確的傳遞。 
protected slots：在這個區內聲明的槽意味着當前類及其子類能將信號和之相鏈接。這適用於那些槽，他們是類實現的一部分，不過其界面接口卻面向外部。 
private slots：在這個區內聲明的槽意味着只有類本身能將信號和之相鏈接。這適用於聯繫很是緊密的類。 
槽也可以聲明爲虛函數，這也是很是有用的。 
槽的聲明也是在頭文件中進行的。例如，下面聲明瞭三個槽： 

public slots:
void mySlot();
void mySlot(int x);
void mySignalParam(int x,int y);

4、信號和槽的關聯 

經過調用QObject對象的connect函數來將某個對象的信號和另一個對象的槽函數相關聯，這樣當發射者發射信號時，接收者的槽函數將被調用。該函數的定義以下： 
bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal, const QObject * receiver, const char * member ) [static] 
這個函數的做用就是將發射者sender對象中的信號signal和接收者receiver中的member槽函數聯繫起來。當指定信號signal時必須使用QT的宏SIGNAL()，當指定槽函數時必須使用宏SLOT()。若是發射者和接收者屬於同一個對象的話，那麼在connect調用中接收者參數能省略。 
例如，下面定義了兩個對象：標籤對象label和滾動條對象scroll，並將valueChanged()信號和標籤對象的setNum()相關聯，另外信號還攜帶了一個整形參數，這樣標籤老是顯示滾動條所處位置的值。 
QLabel *label = new QLabel; 
QScrollBar *scroll = new QScrollBar; 
QObject::connect( scroll, SIGNAL(valueChanged(int)), label, SLOT(setNum(int)) ); 
一個信號甚至可以和另外一個信號相關聯，看下面的例子： 
class MyWidget : public QWidget 
{ 
　　public: 
　　MyWidget(); 
　　… 
　　signals: 
　　void aSignal(); 
　　… 
　　private: 
　　… 
　　QPushButton *aButton; 
}; 
MyWidget::MyWidget() 
{ 
　　aButton = new QPushButton( this ); 
　　connect( aButton, SIGNAL(clicked()), SIGNAL(aSignal()) ); 
} 
在上面的構造函數中，MyWidget建立了一個私有的按鈕aButton，按鈕的單擊事件產生的信號clicked()和另一個信號aSignal() 進行了關聯。這樣一來，當信號clicked()被髮射時，信號aSignal()也接着被髮射。固然，你也能直接將單擊事件和某個私有的槽函數相關聯，而後在槽中發射aSignal()信號，這樣的話彷佛有點多餘。 
當信號和槽沒有必要繼續保持關聯時，咱們能使用disconnect函數來斷開鏈接。其定義以下： 
bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal, const Object * receiver, const char * member ) [static] 
這個函數斷開發射者中的信號和接收者中的槽函數之間的關聯。 
有三種狀況必須使用disconnect()函數： 
（1）斷開和某個對象相關聯的全部對象。這彷佛有點不可理解，事實上，當咱們在某個對象中定義了一個或多個信號，這些信號和另外若干個對象中的槽相關聯，若是咱們要切斷這些關聯的話，就能利用這個方法，很是之簡潔。 
disconnect( myObject, 0, 0, 0 ) 或 myObject->disconnect() 
（2）斷開和某個特定信號的全部關聯。 
disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 ) 或 myObject->disconnect( SIGNAL(mySignal()) ) 
（3）斷開兩個對象之間的關聯。 
disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 ) 或 myObject->disconnect( myReceiver ) 

在disconnect函數中0能用做一個通配符，分別表示全部信號、全部接收對象、接收對象中的全部槽函數。不過發射者sender不能爲0，其餘三個參數的值能等於0。  

5、元對象工具 

元對象編譯器moc（meta object compiler）對C++文件中的類聲明進行分析併產生用於初始化元對象的C++代碼，元對象包含所有信號和槽的名字及指向這些函數的指針。 
moc 讀C++源文件，若是發現有Q_OBJECT宏聲明的類，他就會生成另一個C++源文件，這個新生成的文件中包含有該類的元對象代碼。例如，假設咱們有一個頭文件mysignal.h，在這個文件中包含有信號或槽的聲明，那麼在編譯以前 moc 工具就會根據該文件自動生成一個名爲mysignal.moc.h的C++源文件並將其提交給編譯器；相似地，對應於mysignal.cpp文件moc 工具將自動生成一個名爲mysignal.moc.cpp文件提交給編譯器。 

元對象代碼是signal/slot機制所必須的。用moc產生的C++源文件必須和類實現一塊兒進行編譯和鏈接，或用#include語句將其包含到類的源文件中。moc並不擴展#include或#define宏定義,他只是簡單的跳過所碰見的全部預處理指令。 

6、程式樣例 

這裏給出了一個簡單的樣例程式，程式中定義了三個信號、三個槽函數，而後將信號和槽進行了關聯，每一個槽函數只是簡單的彈出一個對話框窗口。讀者能用kdevelop生成一個簡單的QT應用程式，而後將下面的代碼添加到相應的程式中去。 
信號和槽函數的聲明通常位於頭文件中，同時在類聲明的開始位置必須加上Q_OBJECT語句，這條語句是不可缺乏的，他將告訴編譯器在編譯以前必須先應用 moc工具進行擴展。關鍵字signals指出隨後開始信號的聲明，這裏signals用的是複數形式而非單數，siganls沒有public、 private、protected等屬性，這點不一樣於slots。另外，signals、slots關鍵字是QT本身定義的，不是C++中的關鍵字。 
信號的聲明相似於函數的聲明而非變量的聲明，左邊要有類型，右邊要有括號，若是要向槽中傳遞參數的話，在括號中指定每一個形式參數的類型，固然，形式參數的個數能多於一個。 
關鍵字slots指出隨後開始槽的聲明，這裏slots用的也是複數形式。 
槽的聲明和普通函數的聲明相同，能攜帶零或多個形式參數。既然信號的聲明相似於普通C++函數的聲明，那麼，信號也可採用C++中虛函數的形式進行聲明，即同名但參數不一樣。例如，第一次定義的void mySignal()沒有帶參數，而第二次定義的卻帶有參數，從這裏咱們能看到QT的信號機制是很是靈活的。 
信號和槽之間的聯繫必須事先用connect函數進行指定。若是要斷開兩者之間的聯繫，能使用函數disconnect。 

 1 //tsignal.h 
 2 … 
 3 class TsignalApp:public QMainWindow 
 4 { 
 5 Q_OBJECT 
 6 … 
 7 //信號聲明區 
 8 signals: 
 9 //聲明信號mySignal() 
10 void mySignal(); 
11 //聲明信號mySignal(int) 
12 void mySignal(int x); 
13 //聲明信號mySignalParam(int,int) 
14 void mySignalParam(int x,int y); 
15 //槽聲明區 
16 public slots: 
17 //聲明槽函數mySlot() 
18 void mySlot(); 
19 //聲明槽函數mySlot(int) 
20 void mySlot(int x); 
21 //聲明槽函數mySignalParam (int，int) 
22 void mySignalParam(int x,int y); 
23 } 
24 … 
25 //tsignal.cpp 
26 … 
27 TsignalApp::TsignalApp() 
28 { 
29 … 
30 //將信號mySignal()和槽mySlot()相關聯 
31 connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot())); 
32 //將信號mySignal(int)和槽mySlot(int)相關聯 
33 connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int))); 
34 //將信號mySignalParam(int,int)和槽mySlotParam(int,int)相關聯 
35 connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int))); 
36 } 
37 // 定義槽函數mySlot() 
38 void TsignalApp::mySlot() 
39 { 
40 QMessageBox::about(this,」Tsignal」, 「This is a signal/slot sample without 
41 parameter.」); 
42 } 
43 // 定義槽函數mySlot(int) 
44 void TsignalApp::mySlot(int x) 
45 { 
46 QMessageBox::about(this,」Tsignal」, 「This is a signal/slot sample with one 
47 parameter.」); 
48 } 
49 // 定義槽函數mySlotParam(int,int) 
50 void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y) 
51 { 
52 char s[256]; 
53 sprintf(s,」x:%d y:%d」,x,y); 
54 QMessageBox::about(this,」Tsignal」, s); 
55 } 
56 void TsignalApp::slotFileNew() 
57 { 
58 //發射信號mySignal() 
59 emit mySignal(); 
60 //發射信號mySignal(int) 
61 emit mySignal(5); 
62 //發射信號mySignalParam(5，100) 
63 emit mySignalParam(5,100); 
64 } 

7、應注意的問題 

信號和槽機制是比較靈活的，但有些侷限性咱們必須瞭解，這樣在實際的使用過程當中作到有的放矢，避免產生一些錯誤。下面就介紹一下這方面的狀況。 
（1）信號和槽的效率是很是高的，不過同真正的回調函數比較起來，因爲增長了靈活性，所以在速度上仍是有所損失，固然這種損失相對來講是比較小的，經過在一臺 i586-133的機器上測試是10微秒（運行Linux），可見這種機制所提供的簡潔性、靈活性仍是值得的。但若是咱們要追求高效率的話，好比在實時系統中就要儘量的少用這種機制。 
（2）信號和槽機制和普通函數的調用相同，若是使用不當的話，在程式執行時也有可能產生死循環。所以，在定義槽函數時必定要注意避免間接造成無限循環，即在槽中再次發射所接收到的一樣信號。例如,在前面給出的例子中若是在mySlot()槽函數中加上語句emit mySignal()便可造成死循環。 
（3）若是一個信號和多個槽相聯繫的話，那麼，當這個信號被髮射時，和之相關的槽被激活的順序將是隨機的。 
（4）宏定義不能用在signal和slot的參數中。 
既然moc工具不擴展#define，所以，在signals和slots中攜帶參數的宏就不能正確地工做，若是不帶參數是能的。例如，下面的例子中將帶有參數的宏SIGNEDNESS(a)做爲信號的參數是不合語法的： 
#ifdef ultrix 
#define SIGNEDNESS(a) unsigned a 
#else 
#define SIGNEDNESS(a) a 
#endif 
class Whatever : public QObject 
{ 
[…] 
signals: 
void someSignal( SIGNEDNESS(a) ); 
[…] 
}; 
（5）構造函數不能用在signals或slots聲明區域內。 
的確，將一個構造函數放在signals或slots區內有點不可理解，不管怎麼，不能將他們放在private slots、protected slots或public slots區內。下面的用法是不合語法需求的： 
class SomeClass : public QObject 
{ 
Q_OBJECT 
public slots: 
SomeClass( QObject *parent, const char *name ) 
: QObject( parent, name ) {} // 在槽聲明區內聲明構造函數不合語法 
[…] 
}; 
（6） 函數指針不能做爲信號或槽的參數。 
例如，下面的例子中將void (*applyFunction)(QList*, void*)做爲參數是不合語法的： 
class someClass : public QObject 
{ 
Q_OBJECT 
[…] 
public slots: 
void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*); // 不合語法 
}; 
你能採用下面的方法繞過這個限制： 
typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*); 
class someClass : public QObject 
{ 
Q_OBJECT 
[…] 
public slots: 
void apply( ApplyFunctionType, char *); 
}; 
（7）信號和槽不能有缺省參數。 
既然signal->slot綁定是發生在運行時刻，那麼，從概念上講使用缺省參數是困難的。下面的用法是不合理的： 
class SomeClass : public QObject 
{ 
Q_OBJECT 
public slots: 
void someSlot(int x=100); // 將x的缺省值定義成100，在槽函數聲明中使用是錯誤的 

}; 

（8）信號和槽也不能攜帶模板類參數。 

若是將信號、槽聲明爲模板類參數的話，即便moc工具不報告錯誤，也不可能獲得預期的結果。例如，下面的例子中當信號發射時，槽函數不會被正確調用： 
[…] 
public slots: 
void MyWidget::setLocation (pair location); 
[…] 
public signals: 
void MyObject::moved (pair location); 
不過，你能使用typedef語句來繞過這個限制。以下所示： 
typedef pair IntPair; 
[…] 
public slots: 
void MyWidget::setLocation (IntPair location); 
[…] 
public signals: 
void MyObject::moved (IntPair location); 

這樣使用的話，你就能獲得正確的結果。 

（9）嵌套的類不能位於信號或槽區域內，也不能有信號或槽。 

例如，下面的例子中，在class B中聲明槽b()是不合語法的，在信號區內聲明槽b()也是不合語法的。 
class A 
{ 
Q_OBJECT 
public: 
class B 
{ 
public slots: // 在嵌套類中聲明槽不合語法 
void b(); 
[….] 
}; 
signals: 
class B 
{ 
// 在信號區內聲明嵌套類不合語法 
void b(); 
[….] 
}: 
}; 

（10）友元聲明不能位於信號或槽聲明區內。相反，他們應該在普通C++的private、protected或public區內進行聲明。下面的例子是不合語法規範的： 

class someClass : public QObject 
{ 
Q_OBJECT 
[…] 
signals: //信號定義區 
friend class ClassTemplate; // 此處定義不合語法 
};

轉自：http://blog.csdn.net/michealtx/article/details/6858784