QT 是一個(gè)跨平臺(tái)的 C++ GUI 應(yīng)用構(gòu)架，它提供了豐富的窗口部件集，具有面向?qū)ο蟆⒁子跀U(kuò)展、真正的組件編程等特點(diǎn)，更為引人注目的是目前 Linux 上最為流行的 KDE 桌面環(huán)境就是建立在 QT 庫(kù)的基礎(chǔ)之上。

　　QT 支持下列平臺(tái)：MS/WINDOWS-95、98、NT 和 2000；UNIX/X11-Linux、Sun Solaris、HP-UX、Digital Unix、IBM AIX、SGI IRIX；EMBEDDED- 支持 framebuffer 的 Linux 平臺(tái)。伴隨著 KDE 的快速發(fā)展和普及，QT 很可能成為 Linux 窗口平臺(tái)上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)的 GUI 首選。

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概述

　　信號(hào)和槽機(jī)制是 QT 的核心機(jī)制，要精通 QT 編程就必須對(duì)信號(hào)和槽相當(dāng)了解。

　　信號(hào)和槽是一種高級(jí)接口，應(yīng)用于對(duì)象之間的通信，它是 QT 的核心特性，也是 QT 區(qū)別于其它工具包的重要地方。

　　信號(hào)和槽是 QT 自行定義的一種通信機(jī)制，它獨(dú)立于標(biāo)準(zhǔn)的 C/C++ 語(yǔ)言，因此要正確的處理信號(hào)和槽，必須借助一個(gè)稱為 moc（Meta Object Compiler）的 QT 工具，該工具是一個(gè) C++ 預(yù)處理程序，它為高層次的事件處理自動(dòng)生成所需要的附加代碼。

　　在我們所熟知的很多 GUI 工具包中，窗口小部件 (widget) 都有一個(gè)回調(diào)函數(shù)用于響應(yīng)它們能觸發(fā)的每個(gè)動(dòng)作，這個(gè)回調(diào)函數(shù)通常是一個(gè)指向某個(gè)函數(shù)的指針。但是，在 QT 中信號(hào)和槽取代了這些凌亂的函數(shù)指針，使得我們編寫這些通信程序更為簡(jiǎn)潔明了。

　　信號(hào)和槽能攜帶任意數(shù)量和任意類型的參數(shù)，他們是類型完全安全的，不會(huì)像回調(diào)函數(shù)那樣產(chǎn)生 core dumps。

　　所有從 QObject 或其子類 ( 例如 Qwidget) 派生的類都能夠包含信號(hào)和槽。

　　當(dāng)對(duì)象改變其狀態(tài)時(shí)，信號(hào)就由該對(duì)象發(fā)射 (emit) 出去，這就是對(duì)象所要做的全部事情，它不知道另一端是誰(shuí)在接收這個(gè)信號(hào)。這就是真正的信息封裝，它確保對(duì)象被當(dāng)作一個(gè)真正的軟件組件來(lái)使用。槽用于接收信號(hào)，但它們是普通的對(duì)象成員函數(shù)。

　　一個(gè)槽并不知道是否有任何信號(hào)與自己相連接。而且，對(duì)象并不了解具體的通信機(jī)制。

　　你可以將很多信號(hào)與單個(gè)的槽進(jìn)行連接，也可以將單個(gè)的信號(hào)與很多的槽進(jìn)行連接，甚至于將一個(gè)信號(hào)與另外一個(gè)信號(hào)相連接也是可能的，這時(shí)無(wú)論第一個(gè)信號(hào)什么時(shí)候發(fā)射系統(tǒng)都將立刻發(fā)射第二個(gè)信號(hào)。總之，信號(hào)與槽構(gòu)造了一個(gè)強(qiáng)大的部件編程機(jī)制。

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信號(hào)

　　當(dāng)某個(gè)信號(hào)對(duì)其客戶或所有者發(fā)生的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變，信號(hào)被一個(gè)對(duì)象發(fā)射。

　　只有定義過(guò)這個(gè)信號(hào)的類及其派生類能夠發(fā)射這個(gè)信號(hào)。

　　當(dāng)一個(gè)信號(hào)被發(fā)射時(shí)，與其相關(guān)聯(lián)的槽將被立刻執(zhí)行，就象一個(gè)正常的函數(shù)調(diào)用一樣。

　　信號(hào) - 槽機(jī)制完全獨(dú)立于任何 GUI 事件循環(huán)。只有當(dāng)所有的槽返回以后發(fā)射函數(shù)（emit）才返回。 如果存在多個(gè)槽與某個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)，那么，當(dāng)這個(gè)信號(hào)被發(fā)射時(shí)，這些槽將會(huì)一個(gè)接一個(gè)地執(zhí)行，但是它們執(zhí)行的順序?qū)?huì)是隨機(jī)的、不確定的，我們不能人為地指定哪個(gè)先執(zhí)行、哪個(gè)后執(zhí)行。

　　信號(hào)的聲明是在頭文件中進(jìn)行的，QT 的 signals 關(guān)鍵字指出進(jìn)入了信號(hào)聲明區(qū)，隨后即可聲明自己的信號(hào)。

　　例如，下面定義了三個(gè)信號(hào)：

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(guān)鍵字，而非 C/C++ 的。

　　接下來(lái)的一行 void mySignal() 定義了信號(hào) mySignal，這個(gè)信號(hào)沒(méi)有攜帶參數(shù)；接下來(lái)的一行 void mySignal(int x) 定義 了重名信號(hào) mySignal，但是它攜帶一個(gè)整形參數(shù)，這有點(diǎn)類似于 C++ 中的虛函數(shù)。

　　從形式上 講信號(hào)的聲明與普通的 C++ 函數(shù)是一樣的，但是信號(hào)卻沒(méi)有函數(shù)體定義，另外，信號(hào)的返回類型都是void，不要指望能從信號(hào)返回什么有用信息。

　　信號(hào)由 moc 自動(dòng)產(chǎn)生，它們不應(yīng)該在 .cpp 文件中實(shí)現(xiàn)。

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槽

　　槽是普通的 C++ 成員函數(shù)，可以被正常調(diào)用，它們唯一的特殊性就是很多信號(hào)可以與其相關(guān)聯(lián)。

　　當(dāng)與其關(guān)聯(lián)的信號(hào)被發(fā)射時(shí)，這個(gè)槽就會(huì)被調(diào)用。槽可以有參數(shù)，但槽的參數(shù)不能有缺省值。

　　既然槽是普通的成員函數(shù)，因此與其它的函數(shù)一樣，它們也有存取權(quán)限。槽的存取權(quán)限決定了誰(shuí)能夠與其相關(guān)聯(lián)。

　　同普通的 C++ 成員函數(shù)一樣，槽函數(shù)也分為三種類型，即 public slots、private slots 和 protected slots。

　　public slots：在這個(gè)區(qū)內(nèi)聲明的槽意味著任何對(duì)象都可將信號(hào)與之相連接。這對(duì)于組件編程非常有用，你可以創(chuàng)建彼此互不了解的對(duì)象，將它們的信號(hào)與槽進(jìn)行連接以便信息能夠正確的傳遞。 　 ? ? ?　　protected slots：在這個(gè)區(qū)內(nèi)聲明的槽意味著當(dāng)前類及其子類可以將信號(hào)與之相連接。這適用于那些槽，它們是類實(shí)現(xiàn)的一部分，但是其界面接口卻面向外部。

　　private slots：在這個(gè)區(qū)內(nèi)聲明的槽意味著只有類自己可以將信號(hào)與之相連接。這適用于聯(lián)系非常緊密的類。

　　槽也能夠聲明為虛函數(shù)，這也是非常有用的。

　　槽的聲明也是在頭文件中進(jìn)行的。例如，下面聲明了三個(gè)槽：

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

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信號(hào)與槽的關(guān)聯(lián)

　　通過(guò)調(diào)用 QObject 對(duì)象的 connect 函數(shù)來(lái)將某個(gè)對(duì)象的信號(hào)與另外一個(gè)對(duì)象的槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)，這樣當(dāng)發(fā)射者發(fā)射信號(hào)時(shí)，接收者的槽函數(shù)將被調(diào)用。該函數(shù)的定義如下：

bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal, const QObject * receiver, const char * member ) [static]

　　這個(gè)函數(shù)的作用就是將發(fā)射者 sender 對(duì)象中的信號(hào) signal 與接收者 receiver 中的 member 槽函數(shù)聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)指定信號(hào) signal 時(shí)必須使用 QT 的宏 SIGNAL()，當(dāng)指定槽函數(shù)時(shí)必須使用宏 SLOT()。如果發(fā)射者與接收者屬于同一個(gè)對(duì)象的話，那么在 connect 調(diào)用中接收者參數(shù)可以省略。

　　例如，下面定義了兩個(gè)對(duì)象：標(biāo)簽對(duì)象 label 和滾動(dòng)條對(duì)象 scroll，并將 valueChanged() 信號(hào)與標(biāo)簽對(duì)象的 setNum() 相關(guān)聯(lián)，另外信號(hào)還攜帶了一個(gè)整形參數(shù)，這樣標(biāo)簽總是顯示滾動(dòng)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(gè)信號(hào)甚至能夠與另一個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)，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(gòu)造函數(shù)中，MyWidget 創(chuàng)建了一個(gè)私有的按鈕 aButton，按鈕的單擊事件產(chǎn)生的信號(hào) clicked() 與另外一個(gè)信號(hào) aSignal() 進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。這樣一來(lái)，當(dāng)信號(hào) clicked() 被發(fā)射時(shí)，信號(hào) aSignal() 也接著被發(fā)射。當(dāng)然，你也可以直接將單擊事件與某個(gè)私有的槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)，然后在槽中發(fā)射 aSignal() 信號(hào)，這樣的話似乎有點(diǎn)多余。

　　當(dāng)信號(hào)與槽沒(méi)有必要繼續(xù)保持關(guān)聯(lián)時(shí)，我們可以使用 disconnect 函數(shù)來(lái)斷開(kāi)連接。其定義如下：

bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal,const Object * receiver, const char * member ) [static]

　　這個(gè)函數(shù)斷開(kāi)發(fā)射者中的信號(hào)與接收者中的槽函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)。

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　　有三種情況必須使用 disconnect() 函數(shù)：

　　斷開(kāi)與某個(gè)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的任何對(duì)象。這似乎有點(diǎn)不可理解，事實(shí)上，當(dāng)我們?cè)谀硞€(gè)對(duì)象中定義了一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)，這些信號(hào)與另外若干個(gè)對(duì)象中的槽相關(guān)聯(lián)，如果我們要切斷這些關(guān)聯(lián)的話，就可以利用這個(gè)方法，非常之簡(jiǎn)潔。

disconnect( myObject, 0, 0, 0 ) //或者 myObject->disconnect()

　　斷開(kāi)與某個(gè)特定信號(hào)的任何關(guān)聯(lián)。

disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 ) //或者 myObject->disconnect( SIGNAL(mySignal()) )

　　斷開(kāi)兩個(gè)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)。

disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 ) //或者 myObject->disconnect( myReceiver )

　　在 disconnect 函數(shù)中 0 可以用作一個(gè)通配符，分別表示任何信號(hào)、任何接收對(duì)象、接收對(duì)象中的任何槽函數(shù)。但是發(fā)射者 sender 不能為 0，其它三個(gè)參數(shù)的值可以等于 0。

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元對(duì)象工具

　　元對(duì)象編譯器 moc（meta object compiler）對(duì) C++ 文件中的類聲明進(jìn)行分析并產(chǎn)生用于初始化元對(duì)象的 C++ 代碼，元對(duì)象包含全部信號(hào)和槽的名字以及指向這些函數(shù)的指針。

　　moc 讀 C++ 源文件，如果發(fā)現(xiàn)有 Q_OBJECT 宏聲明的類，它就會(huì)生成另外一個(gè) C++ 源文件，這個(gè)新生成的文件中包含有該類的元對(duì)象代碼。例如，假設(shè)我們有一個(gè)頭文件 mysignal.h，在這個(gè)文件中包含有信號(hào)或槽的聲明，那么在編譯之前 moc 工具就會(huì)根據(jù)該文件自動(dòng)生成一個(gè)名為 mysignal.moc.h 的 C++ 源文件并將其提交給編譯器；類似地，對(duì)應(yīng)于 mysignal.cpp 文件 moc 工具將自動(dòng)生成一個(gè)名為 mysignal.moc.cpp 文件提交給編譯器。

　　元對(duì)象代碼是 signal/slot 機(jī)制所必須的。用 moc 產(chǎn)生的 C++ 源文件必須與類實(shí)現(xiàn)一起進(jìn)行編譯和連接，或者用 #include 語(yǔ)句將其包含到類的源文件中。

　　moc 并不擴(kuò)展 #include 或者 #define 宏定義 , 它只是簡(jiǎn)單的跳過(guò)所遇到的任何預(yù)處理指令。

　　信號(hào)和槽函數(shù)的聲明一般位于頭文件中，同時(shí)在類聲明的開(kāi)始位置必須加上 Q_OBJECT 語(yǔ)句，這條語(yǔ)句是不可缺少的，它將告訴編譯器在編譯之前必須先應(yīng)用 moc 工具進(jìn)行擴(kuò)展。

　　關(guān)鍵字 signals 指出隨后開(kāi)始信號(hào)的聲明，這里 signals 用的是復(fù)數(shù)形式而非單數(shù)，siganls 沒(méi)有 public、private、protected 等屬性，這點(diǎn)不同于 slots。另外，signals、slots 關(guān)鍵字是 QT 自己定義的，不是 C++ 中的關(guān)鍵字。

　　信號(hào)的聲明類似于函數(shù)的聲明而非變量的聲明，左邊要有類型，右邊要有括號(hào)，如果要向槽中傳遞參數(shù)的話，在括號(hào)中指定每個(gè)形式參數(shù)的類型，當(dāng)然，形式參數(shù)的個(gè)數(shù)可以多于一個(gè)。

　　關(guān)鍵字 slots 指出隨后開(kāi)始槽的聲明，這里 slots 用的也是復(fù)數(shù)形式。

　　槽的聲明與普通函數(shù)的聲明一樣，可以攜帶零或多個(gè)形式參數(shù)。

　　既然信號(hào)的聲明類似于普通 C++ 函數(shù)的聲明，那么，信號(hào)也可采用 C++ 中虛函數(shù)的形式進(jìn)行聲明，即同名但參數(shù)不同。

　　例如，第一次定義的 void mySignal() 沒(méi)有帶參數(shù)，而第二次定義的卻帶有參數(shù)，從這里可以看到 QT 的信號(hào)機(jī)制是非常靈活的。

　　信號(hào)與槽之間的聯(lián)系必須事先用 connect 函數(shù)進(jìn)行指定。如果要斷開(kāi)二者之間的聯(lián)系，可以使用函數(shù) disconnect。

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程序樣例

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的樣例程序，程序中定義了三個(gè)信號(hào)、三個(gè)槽函數(shù)，然后將信號(hào)與槽進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，每個(gè)槽函數(shù)只是簡(jiǎn)單的彈出一個(gè)對(duì)話框窗口。

tsignal.h

...class TsignalApp:public QMainWindow{ Q_OBJECT // 信號(hào)聲明區(qū) signals: // 聲明信號(hào) mySignal() void mySignal(); // 聲明信號(hào) mySignal(int) void mySignal(int x); // 聲明信號(hào) mySignalParam(int,int) void mySignalParam(int x,int y); // 槽聲明區(qū) public slots: // 聲明槽函數(shù) mySlot() void mySlot(); // 聲明槽函數(shù) mySlot(int) void mySlot(int x); // 聲明槽函數(shù) mySignalParam (int，int) void mySignalParam(int x,int y); }

tsignal.cpp

TsignalApp::TsignalApp() { // 將信號(hào) mySignal() 與槽 mySlot() 相關(guān)聯(lián) connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot())); // 將信號(hào) mySignal(int) 與槽 mySlot(int) 相關(guān)聯(lián) connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int))); // 將信號(hào) mySignalParam(int,int) 與槽 mySlotParam(int,int) 相關(guān)聯(lián) connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int))); }// 定義槽函數(shù) mySlot() void TsignalApp::mySlot() { QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample without parameter."); }// 定義槽函數(shù) mySlot(int) void TsignalApp::mySlot(int x) { QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample with one parameter."); }// 定義槽函數(shù) mySlotParam(int,int) void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y) { char s[256]; sprintf(s,"x:%d y:%d",x,y); QMessageBox::about(this,"Tsignal", s); }void TsignalApp::slotFileNew() { // 發(fā)射信號(hào) mySignal() emit mySignal(); // 發(fā)射信號(hào) mySignal(int) emit mySignal(5); // 發(fā)射信號(hào) mySignalParam(5，100) emit mySignalParam(5,100); } View Code

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局限性

　　信號(hào)與槽機(jī)制是比較靈活的，但有些局限性我們必須了解，這樣在實(shí)際的使用過(guò)程中做到有的放矢，避免產(chǎn)生一些錯(cuò)誤。下面就介紹一下這方面的情況。

　　1.信號(hào)與槽的效率是非常高的，但是同真正的回調(diào)函數(shù)比較起來(lái)，由于增加了靈活性，因此在速度上還是有所損失，當(dāng)然這種損失相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較小的，通過(guò)在一臺(tái) i586-133 的機(jī)器上測(cè)試是 10 微秒（運(yùn)行 Linux），可見(jiàn)這種機(jī)制所提供的簡(jiǎn)潔性、靈活性還是值得的。但如果我們要追求高效率的話，比如在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中就要盡可能的少用這種機(jī)制。

　　2.信號(hào)與槽機(jī)制與普通函數(shù)的調(diào)用一樣，如果使用不當(dāng)?shù)脑?#xff0c;在程序執(zhí)行時(shí)也有可能產(chǎn)生死循環(huán)。因此，在定義槽函數(shù)時(shí)一定要注意避免間接形成無(wú)限循環(huán)，即在槽中再次發(fā)射所接收到的同樣信號(hào)。例如 , 在前面給出的例子中如果在 mySlot() 槽函數(shù)中加上語(yǔ)句 emit mySignal() 即可形成死循環(huán)。

　　3.如果一個(gè)信號(hào)與多個(gè)槽相聯(lián)系的話，那么，當(dāng)這個(gè)信號(hào)被發(fā)射時(shí)，與之相關(guān)的槽被激活的順序?qū)⑹请S機(jī)的。

　　4.宏定義不能用在 signal 和 slot 的參數(shù)中。

　　既然 moc 工具不擴(kuò)展 #define，因此，在 signals 和 slots 中攜帶參數(shù)的宏就不能正確地工作，如果不帶參數(shù)是可以的。

　　5.構(gòu)造函數(shù)不能用在 signals 或者 slots 聲明區(qū)域內(nèi)。將一個(gè)構(gòu)造函數(shù)放在 signals 或者 slots 區(qū)內(nèi)有點(diǎn)不可理解，無(wú)論如何，不能將它們放在 private slots、protected slots 或者 public slots 區(qū)內(nèi)。

　　6.函數(shù)指針不能作為信號(hào)或槽的參數(shù)。

　　例如，下面的例子中將 void (*applyFunction)(QList*, void*) 作為參數(shù)是不合語(yǔ)法的：

1 class someClass : public QObject 2 { 3 Q_OBJECT 4 [...] 5 public slots: 6 void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*); // 不合語(yǔ)法 7 }; View Code

　　你可以采用下面的方法繞過(guò)這個(gè)限制：

1 typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*); 2 3 class someClass : public QObject 4 { 5 Q_OBJECT 6 [...] 7 public slots: 8 void apply( ApplyFunctionType, char *); 9 }; View Code

　　7.信號(hào)與槽不能有缺省參數(shù)。既然 signal->slot 綁定是發(fā)生在運(yùn)行時(shí)刻，那么，從概念上講使用缺省參數(shù)是困難的。

　　8.信號(hào)與槽也不能攜帶模板類參數(shù)。如果將信號(hào)、槽聲明為模板類參數(shù)的話，即使 moc 工具不報(bào)告錯(cuò)誤，也不可能得到預(yù)期的結(jié)果。

　　9.嵌套的類不能位于信號(hào)或槽區(qū)域內(nèi)，也不能有信號(hào)或者槽。

　　10.友元聲明不能位于信號(hào)或者槽聲明區(qū)內(nèi)。相反，它們應(yīng)該在普通 C++ 的 private、protected 或者 public 區(qū)內(nèi)進(jìn)行聲明。

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參考博客

http://www.cnblogs.com/elect-fans

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【qt】QT 的信号与槽机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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