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QT从入门到精通(二) ——信号与槽机制

article 2025/3/13 20:50:35

Qt 的信号与槽机制（Signal and Slot）是 Qt 框架 中用于对象间通信的核心机制之一。它允许对象之间进行松耦合的事件驱动式通信，尤其适合 GUI 应用程序 中的事件处理。

1. 基本概念

信号 (Signal)

当对象的状态发生变化时，它会发出一个信号。
信号是一种声明，不需要实现。
信号不需要知道谁会接收它，也就是松耦合的设计。

槽 (Slot)

槽是一个普通的函数，可以用来接收信号。
当信号发出时，与之关联的槽函数将被自动调用。
槽可以是成员函数、普通函数或 lambda 表达式。

连接 (Connect)

信号和槽通过 QObject::connect() 进行连接。
当信号发出时，Qt 会自动调用与其连接的槽。

2. 信号与槽的工作原理

Qt 的信号与槽机制基于 元对象系统（Meta-Object System），它使用以下特性：

Q_OBJECT 宏：类中必须包含此宏，表示该类支持信号与槽。
moc 工具：Qt 的元对象编译器，会处理信号与槽相关的代码。

Qt 的 事件循环 负责在对象间传递信号，确保槽在正确的上下文中执行。

3. 信号与槽的定义与使用

1) 定义一个信号与槽

要使用信号与槽，必须满足以下条件：

类需要继承自 QObject。
在类声明中加入 Q_OBJECT 宏。
使用 signals 关键字声明信号。
使用 slots 关键字声明槽函数。

示例代码：

定义类：

#include <QObject>
#include <QDebug>

class MyObject : public QObject {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MyObject(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}

signals:
    void mySignal(int value); // 声明一个信号

public slots:
    void mySlot(int value) {  // 定义一个槽
        qDebug() << "Received signal with value:" << value;
    }
};

在这里插入图片描述

连接信号与槽：

#include <QCoreApplication>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    MyObject obj1, obj2;

    // 连接信号与槽
    QObject::connect(&obj1, &MyObject::mySignal, &obj2, &MyObject::mySlot);

    // 触发信号
    emit obj1.mySignal(42);

    return a.exec();
}

在这里插入图片描述

输出结果：

Received signal with value: 42

2) 连接方式

QObject::connect 有多种形式，支持不同的连接模式。

语法：

QObject::connect(sender, SIGNAL(signalName(params)), receiver, SLOT(slotName(params)));

现代写法（推荐）： 使用函数指针和 lambda 表达式。

QObject::connect(sender, &ClassName::signalName, receiver, &ClassName::slotName);

Lambda 表达式示例：

QObject::connect(&obj1, &MyObject::mySignal, [](int value) {
    qDebug() << "Lambda slot received value:" << value;
});

3) 信号与槽的重载

如果信号或槽有多个重载版本，必须在连接时指定函数指针。

示例：

class Example : public QObject {
    Q_OBJECT
signals:
    void valueChanged(int);
    void valueChanged(double);
};

Example obj;
QObject::connect(&obj, static_cast<void (Example::*)(int)>(&Example::valueChanged), 
                 &obj, [](int value) { qDebug() << "Int version called:" << value; });