深入理解Qt信號槽機制

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1. 信號和槽概述

信號槽是 Qt 框架引以為豪的機制之一。所謂信號槽，實際就是觀察者模式(發佈-訂閱模式)。當某個`事件`發生之後，比如，按鈕檢測到自己被點擊瞭一下，它就會發出一個信號（signal）。這種發出是沒有目的的，類似廣播。如果有對象對這個信號感興趣，它就會使用連接（connect）函數，意思是，將想要處理的信號和自己的一個函數（稱為槽（slot））綁定來處理這個信號。也就是說，當信號發出時，被連接的槽函數會自動被回調。這就類似觀察者模式：當發生瞭感興趣的事件，某一個操作就會被自動觸發。

1.1 信號的本質

信號是由於用戶對窗口或控件進行瞭某些操作，導致窗口或控件產生瞭某個特定事件，這時候Qt對應的窗口類會發出某個信號，以此對用戶的挑選做出反應。

因此根據上述的描述我們得到一個結論：信號的本質就是事件，比如：

  • 按鈕單擊、雙擊
  • 窗口刷新
  • 鼠標移動、鼠標按下、鼠標釋放
  • 鍵盤輸入

那麼在Qt中信號是通過什麼形式呈現給使用者的呢？

  • 我們對哪個窗口進行操作, 哪個窗口就可以捕捉到這些被觸發的事件。
  • 對於使用者來說觸發瞭一個事件我們就可以得到Qt框架給我們發出的某個特定信號。
  • 信號的呈現形式就是函數， 也就是說某個事件產生瞭， Qt框架就會調用某個對應的信號函數， 通知使用者。

在QT中信號的發出者是某個實例化的類對象，對象內部可以進行相關事件的檢測。

1.2 槽的本質

在Qt中槽函數是一類特殊的功能的函數，在編碼過程中也可以作為類的普通成員函數來使用。之所以稱之為槽函數是因為它們還有一個職責就是對Qt框架中產生的信號進行處理。

舉個簡單的例子：

女朋友說：“我肚子餓瞭！”，於是我帶她去吃飯。

上邊例子中相當於女朋友發出瞭一個信號， 我收到瞭信號並其將其處理掉瞭。

  • 女朋友 -> 發送信號的對象, 信號內容: 我餓瞭
  • 我 -> 接收信號的對象並且處理掉瞭這個信號, 處理動作: 帶她去吃飯

在Qt中槽函數的所有者也是某個類的實例對象。

1.3 信號和槽的關系

在Qt中信號和槽函數都是獨立的個體，本身沒有任何聯系，但是由於某種特性需求我們可以將二者連接到一起，相當於一個綁定，在Qt中我們需要使用QOjbect類中的connect函數進二者的關聯。

QMetaObject::Connection QObject::connect(
    	const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, 
        const QObject *receiver, PointerToMemberFunction method, 
		Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
- 參數:
	- sender: 發出信號的對象
	- signal: 屬於sender對象, 信號是一個函數, 這個參數的類型是函數指針, 信號函數地址
    - receiver: 信號接收者
	- method: 屬於receiver對象, 當檢測到sender發出瞭signal信號, 
              receiver對象調用method方法，信號發出之後的處理動作
                  
// connect函數相對於做瞭信號處理動作的註冊
// 調用conenct函數的sender對象的信號並沒有產生, 因此receiver對象的method也不會被調用
// method槽函數本質是一個回調函數, 調用的時機是信號產生之後, 調用是Qt框架來執行的
// connect中的sender和recever兩個指針必須被實例化瞭, 否則conenct不會成功
connect(const QObject *sender, &QObject::signal, 
        const QObject *receiver, &QObject::method);

1.4 通過實例加深理解

現在要實現一個簡單的功能，就說創建一個按鈕，點擊這個按鈕關閉窗口

然後思考,這個功能的信號發出者，信號接受者，以及發出什麼信號，接受信號後怎麼做

  • 按鈕: 信號發出者 -> QPushButton
  • 窗口: 信號的接收者和處理者 -> QWidget
  • 發出信號：被點擊 -> clicked
  • 槽函數，即如何處理 -> close

現在我們來實現一下

在ui中添加一個button，取名為closeBtn

然後再Mainwindow.cpp 文件中

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    connect(ui->closeBtn,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::close);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

註意這條語句
connect(ui->closeBtn,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::close);
通過這條語句來實現綁定

現在我們來運行一下

點擊按鈕，窗口關閉

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