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Qt信号与槽机制详解

信号与槽(Signal & Slot)Qt 编程的基础,也是 Qt 的一大创新。因为有了信号与槽的编程机制,在 Qt 中处理界面各个组件的交互操作时变得更加直观和简单。

信号(Signal)就是在特定情况下被发射的事件,例如PushButton 最常见的信号就是鼠标单击时发射的 clicked() 信号,一个 ComboBox 最常见的信号是选择的列表项变化时发射的 CurrentIndexChanged() 信号。

GUI 程序设计的主要内容就是对界面上各组件的信号的响应,只需要知道什么情况下发射哪些信号,合理地去响应和处理这些信号就可以了。

槽(Slot)就是对信号响应的函数。槽就是一个函数,与一般的C++函数是一样的,可以定义在类的任何部分(public、private 或 protected),可以具有任何参数,也可以被直接调用。槽函数与一般的函数不同的是:槽函数可以与一个信号关联,当信号被发射时,关联的槽函数被自动执行。

信号与槽关联是用 QObject::connect() 函数实现的,其基本格式是:

QObject::connect(sender, SIGNAL(signal()), receiver, SLOT(slot()));

connect() 是 QObject 类的一个静态函数,而 QObject 是所有 Qt 类的基类,在实际调用时可以忽略前面的限定符,所以可以直接写为:

connect(sender, SIGNAL(signal()), receiver, SLOT(slot()));

其中,sender 是发射信号的对象的名称,signal() 是信号名称。信号可以看做是特殊的函数,需要带括号,有参数时还需要指明参数。receiver 是接收信号的对象名称,slot() 是槽函数的名称,需要带括号,有参数时还需要指明参数。

SIGNAL 和 SLOT 是 Qt 的宏,用于指明信号和槽,并将它们的参数转换为相应的字符串。例如,在 samp2_1(前面章节中的项目)的 ui_widget.h 文件中,在 setupUi() 函数中有如下的语句:

QObject::connect(btnClose, SIGNAL(clicked()), Widget, SLOT(close()));

其作用就是将 btnClose 按钮的 clicked() 信号与窗体(Widget)的槽函数 close() 相关联,这样,当单击 btnClose 按钮(就是界面上的“Close”按钮)时,就会执行 Widget 的 close() 槽函数。

关于信号与槽的使用,有以下一些规则需要注意:
  • 一个信号可以连接多个槽,例如:

    connect(spinNum, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(addFun(int));
    connect(spinNum, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(updateStatus(int));

    这是当一个对象 spinNum 的数值发生变化时,所在窗体有两个槽进行响应,一个 addFun()用于计算,一个 updateStatus() 用于更新状态。

    当一个信号与多个槽函数关联时,槽函数按照建立连接时的顺序依次执行。

    当信号和槽函数带有参数时,在 connect()函数里,要写明参数的类型,但可以不写参数名称。
  • 多个信号可以连接同一个槽,例如在 samp2_2(前面章节中的项目)中,让三个选择颜色的 RadioButton的clicked() 信号关联到相同的一个自定义槽函数 setTextFontColor()。

    connect(ui->rBtnBlue,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(setTextFontColor()));
    connect(ui->rBtnRed,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(setTextFontColor()));
    connect(ui->rBtnBlack,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(setTextFontColor()));

    这样,当任何一个 RadioButton 被单击时,都会执行 setTextFontColor() 函数。
  • 一个信号可以连接另外一个信号,例如:

    connect(spinNum, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SIGNAL (refreshInfo(int));

    这样,当一个信号发射时,也会发射另外一个信号,实现某些特殊的功能。
  • 严格的情况下,信号与槽的参数个数和类型需要一致,至少信号的参数不能少于槽的参数。如果不匹配,会出现编译错误或运行错误。
  • 在使用信号与槽的类中,必须在类的定义中加入宏 Q_OBJECT。
  • 当一个信号被发射时,与其关联的槽函数通常被立即执行,就像正常调用一个函数一样。只有当信号关联的所有槽函数执行完毕后,才会执行发射信号处后面的代码。

信号与槽机制是 Qt GUI 编程的基础,使用信号与槽机制可以比较容易地将信号与响应代码关联起来。

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