QT | 信号与槽(超详解)
前言
对qt信号和槽的详细解释
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目录
信号和槽的概述
信号的本质
槽的本质
信号和槽的使用
FunctionPointer ::Object *sender 参数解释
代码实现：
可视化实现
自定义信号和槽
信号函数实现的要求
通过按键发送信号
信号和槽带参数
代码展示：
违反规则举例：
信号和槽的关系
一对一
⼀对多
多对一
信号与槽的断开
Lambda的利用
信号与槽的优缺点
优点：松散耦合
缺点：效率较低
低耦合高聚合
低耦合
高聚合
信号和槽的概述
在 Qt 中，用户与控件的每次交互都构成一个事件，如 “用户点击按钮”“用户关闭窗口” 等。每个事件都会发出相应信号，像点击按钮会发出 “按钮被点击” 信号，关闭窗口会发出 “窗口被关闭” 信号。
Qt 里的所有控件都具备接收信号的能力，且一个控件可接收多个不同信号。对于接收到的信号，控件会做出相应响应动作，这种响应动作在 Qt 中被称为槽。例如，按钮所在窗口接收到 “按钮被点击” 信号后，可能做出 “关闭自己” 的响应；输入框接收到 “输入框被点击” 信号后，会 “显示闪烁的光标，等待用户输入数据”。
信号和槽是 Qt 独有的消息传输机制，其作用是将相互独立的控件关联起来。以 “按钮” 和 “窗口” 为例，它们原本是独立控件，点击按钮不会对窗口产生影响，但通过信号和槽机制，就能实现 “点击按钮使窗口关闭” 的效果。
信号的本质
信号的本质就是事件，比如用户的点击就可以是一个点击事件，窗口的刷新，鼠标的悬停，按下，释放，键盘的输入等等。
qt中其实信号就是一个函数，当事件产生qt的框架就会通知这个函数，然后这个函数就会发出当前的这个信号(发出这个信号也可以想成一种函数返回)
槽的本质
槽的本质就是处理信号发出的信号并完成对应的动作 ， 槽也就是响应信号的一个函数，可以这么想，信号发出，槽函数接收到之后就执行相关操作。槽函数和一般函数的区别：槽函数可以与一个信号关联，当信号发出的时候，关联的槽函数自动执行。
注：
在 Qt 的信号和槽机制中，其底层是通过函数间的相互调用来实现的。每个信号都可以用函数表示，这类函数被称为信号函数；每个槽也能用函数来表示，被叫做槽函数。
例如，“按钮被按下” 这一信号可以用 clicked() 函数来表示，“窗口关闭” 这个槽则可以用 close() 函数表示。若要使用信号和槽机制实现 “点击按钮会关闭窗口” 的功能，本质上就是 clicked() 函数调用 close() 函数所达成的效果。
信号函数和槽函数通常存在于某个类中，与普通成员函数相比，它们具有以下特别之处：
- 关键字修饰：信号函数使用 signals 关键字修饰，槽函数则使用 public slots、protected slots 或者 private slots 修饰。signals 和 slots 是 Qt 在 C++ 基础上扩展的关键字，专门用于指明信号函数和槽函数。
- 定义要求：信号函数只需进行声明，无需进行定义（实现）；而槽函数则需要进行定义（实现）。
信号和槽的使用
再QT中，QObject类提供了一个静态成员函数connect(),用来连接信号函数与槽函数。
/** * @brief 该函数用于在 Qt 中建立信号和槽之间的连接，实现对象间的通信机制。 * * 在 Qt 的事件驱动编程模型里，信号和槽是核心机制，它使得对象之间可以以一种松耦合的方式进行交互。 * 当信号发出时，与之相连的槽函数会被调用执行。 * * @param sender 指向发出信号的对象的指针，该对象必须是 QObject 或其子类的实例。 * 信号就是从这个对象产生的，例如一个按钮对象可以发出被点击的信号。 * * @param signal 要连接的信号，以字符串形式表示。 * 通常使用 SIGNAL() 宏来生成这个字符串，例如 SIGNAL(clicked()) 表示按钮被点击的信号。 * 此字符串准确描述了要监听的信号名称。 * * @param receiver 指向接收信号并执行相应槽函数的对象的指针，同样要求是 QObject 或其子类的实例。 * 当 sender 发出 signal 信号时，receiver 对象中的相应槽函数会被触发。 * * @param method 要连接的槽函数，以字符串形式表示。 * 一般使用 SLOT() 宏来生成，例如 SLOT(close()) 表示关闭窗口的槽函数。 * 它指定了当信号发出时，receiver 对象中要执行的具体函数。 * * @param type 连接类型，指定了信号和槽之间的连接方式，默认值为 Qt::AutoConnection。 * 不同的连接类型决定了槽函数何时以及如何被调用，具体如下： * - Qt::AutoConnection：根据 sender 和 receiver 是否在同一线程自动选择连接方式。 * 如果在同一线程，采用直接连接；否则采用队列连接。 * - Qt::DirectConnection：信号发出时直接调用槽函数，不考虑线程问题，槽函数会立即执行。 * - Qt::QueuedConnection：将槽函数调用放入 receiver 所在线程的事件队列中， * 槽函数会在 receiver 所在线程的事件循环中被处理，确保线程安全。 * - Qt::BlockingQueuedConnection：与 Qt::QueuedConnection 类似，但会阻塞 sender 线程， * 直到槽函数执行完毕，适用于需要等待槽函数执行结果的情况。 * - Qt::UniqueConnection：确保连接是唯一的，避免重复连接。若已经存在相同的连接，不会再次建立。 * * @return 如果成功建立连接，返回 true；若连接失败（如信号或槽不存在等原因），返回 false。 */ bool connect (const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
注：
connect函数在连接信号和槽的时候，比如我是一个QPushButton的控件，那connect函数的第二个参数必须是QPushButton的信号函数(父类的信号)，不能是其他类的函数
对connect函数的第二，四个参数做解答：
你会发现这两个参数居然传的是char*，我们再来看看我传入的函数是什么返回类型：
返回类型void(*)()函数指针，难道函数指针 == char* ,这当然是不可能的。
这里上面有一个解决办法：
就是在传参数的时候加上两个宏
SIGNAL和SLOT(将函数指针进行转换，就可以传入)
SIGNAL 宏
把信号函数名转换为字符串。在使用 connect 函数连接信号和槽时，要以字符串形式指定信号，SIGNAL 宏就负责完成这个转换，方便将信号和对应的对象关联起来。
SLOT 宏
将槽函数名转换为字符串。同样在 connect 函数中，需要以字符串形式指定槽函数，SLOT 宏能把槽函数转换为符合要求的字符串，从而建立信号和槽之间的连接。
其实，这个connect并不是用的声明上的版本，当我们ctrl+鼠标左键点击connect函数的时候，你会发现是一个qt5之后的版本，这个新的版本还是泛型编程，使得更加灵活
FunctionPointer::Object *sender 参数解释
萃取器（Traits）的概念
萃取器是 C++ 模板编程中的一种技术，它的核心作用是从某种类型中提取相关的属性或信息。萃取器通常以模板类的形式呈现，通过模板特化来针对不同的类型提供不同的实现。借助萃取器，我们能够在编译时获取类型的相关信息，从而实现更具通用性和灵活性的代码。
FunctionPointer::Object 作为萃取器的解释
FunctionPointer 是 Qt 内部的一个模板类，其主要目的是在编译时对函数指针类型进行解析，进而提取出与该函数指针相关的各种信息，像函数的返回类型、参数类型以及函数所属的对象类型等。FunctionPointer::Object 专门用于从信号或槽的函数指针类型 Func1 中提取出函数所属的对象类型。
简单说就是一个模板的特化
代码实现：
我简单的创建一个按键：
如果你想查看自带的信号：可以点到哪个函数之后按键盘上的F1，就可以打开相关文档
这里讲解一个东西，就是你在敲代码的时候会发现：
当你调用自带的信号函数的时候，出现了click和一个clicked，这两个一个就是点击了一下(锯齿图标)，一个是点击之后会发出信号(信号发射图标)，这个你可以自己试一试效果，当你把clicked改成click的时候就会发现点击按钮的时候，什么效果都没有，原因就是没发出信号。
还有这个close()是Widget内置的槽函数，作用就是关闭这个窗口并且释放。
可视化实现
首先双击这个ui文件，进入可视化的面板
然后托一个按钮，当然你可以自己调整大小，文字大小，位置等等
clicked()就是点击的意思，这个大家如果英语不好的话可以自己翻译一下，双击
双击之后就会在widget.cpp生成出这个函数
- 槽函数名称以 on 开头，并且通过下划线将各部分连接起来。
- XXX 表示对象名，即控件的 objectName 属性值。该属性可以在 Qt 设计器中设置，用于唯一标识一个控件对象。
- SSS 表示对应的信号名称。例如，按钮被点击这一动作对应的信号为 clicked
自定义信号和槽
自定义信号不是很常见，因为在GUI qt这么个框架可以是可以穷举这些信号，因此在qt中可以应付大多数场景。
信号实现起来很简单，因为本质就是一个函数，和槽函数一样比较特殊，但是在qt5中已经和普通的成员函数差不多，因为都继承自最高的那个父类。
信号函数实现的要求
- 类定义
- 继承自 QObject
- 添加 Q_OBJECT 宏
- 信号声明
- 放在 signals 部分
- 返回类型为 void
- 无需实现体
- 信号发射
- 使用 emit 关键字(现在在qt5中也可以不用这个关键字，但是为了代码的易读性，建议添加)
- 信号连接
- 用 QObject::connect 函数
- 信号与槽参数类型兼容
通过一段代码具体讲解
通过emit发送信号(如果不使用emit就像直接调用函数一样去调用这个信号函数，在编译的时候就会自定发出信号)，但是现在就是一个简单的信号，他现在什么操作都没有
调用自己的信号函数
我们通过connect来连接一个槽函数：
代码编译结果：
发现我改变了窗口的标题
如果我们不调用信号函数，就什么都不会发生：
通过按键发送信号
编译结果：
信号和槽带参数
信号和槽函数也是可以带参数的，但是嘞有要求：
1.信号的槽函数的参数必须一 一对应
2.信号的参数个数 >= 槽的参数个数
代码展示：
首先给一个两个按钮
通过按钮点击发送信号，但是这个信号函数是带参数的，也就是说他会带上这个参数一起发送出去
槽函数会接收这个信号以及参数
你可能会问他们怎么就能传参？其实大家不要忘了connect函数可以连接这两个函数，所以要求大家信号函数和槽函数的参数一定要保持一致
违反规则举例：
当槽函数的参数比信号多的时候，就会报错不匹配
从这个代码可以看出槽函数的参数是两个，当我们编译的时候就会被检查到信号和插槽参数不兼容
那为什么槽函数就不能比信号的参数多，而信号的参数就可以比槽函数的参数少嘞？
其实简单的说就是一种传递机制，信号函数作为发送端，槽函数作为接收端，这里我们必须解释一下在qt中信号和槽函数是一个多对多的关系，下面我专门来一个标题
信号和槽的关系
一对一
一个信号连接一个槽。一个信号连接一个信号。
⼀对多
⼀个信号连接多个槽
多对一
多个信号连接⼀个槽函数
- 参数传递机制
- Qt 的信号与槽连接机制在实现时，会根据信号和槽的参数信息进行参数传递。当信号参数多于槽函数参数时，Qt 可以很方便地忽略多余的参数，只传递槽函数需要的参数。
- 但如果槽函数参数多于信号参数，就无法实现参数的正确传递，因为没有足够的信息来填充槽函数的所有参数。
信号与槽的断开
断开连接我们到的是disconnect 函数，他的参数列表：
- 第一个参数 ui->pushButton 是信号的发送者，也就是按钮对象。
- 第二个参数 &QPushButton::clicked 是要断开连接的信号。
- 第三个参数 this 是信号的接收者，也就是 Widget 对象。
- 第四个参数 &Widget::handlefunc 是要断开连接的槽函数。
下面我直接通过一个代码直观的看出他的作用：
通过这个代码，我可以实现通过第一个按钮进行打印标题一
当点击槽函数切换的按钮是，它会断开之前的连接，重新连接新的槽函数，再次点击按钮一打印标题二
可以打印日志来看是否切换
Lambda的利用
其实qt中使用的是c++11:
直接上代码：
通过这段代码，解释一下，我创建了一个按钮，然后给他设置了一个文字，lambada实现一个我点击之后他会到目标xy坐标位置
connect本来就是一个泛型的，lambada可以又std::function()包装器接收
使用lambada时候需要注意：
lambada由于作用域的原因需要捕获外部变量，这个是c++11的基础，所以这里访问不到tmp，
注意qt不需要传引用，因为qt中很多api的参数都是指针，所以直接传值和传引用是一样的
捕获方式 语法示例 解释 特点 示例代码 值捕获 [var1, var2, ...] 明确指定要捕获的外部变量，Lambda 内部会复制这些变量的值。 - 外部变量的修改不会影响 Lambda 内部的值。 - Lambda 内部对捕获变量的修改不会影响外部变量。
cpp
int x = 10;
auto lambda = [x]() {
return x * 2;
};
x = 20;
std::cout
