Qt學習記錄--02 Qt的信號槽機制介紹(含Qt5與Qt4的差異對比)

一 閑談：

        熟悉Window下編程的小伙伴們，對其消息機制並不陌生, 話說：一切皆消息。它可以很方便實現不同窗體之間的通信，然而MFC庫將很多底層的消息都屏蔽了，盡管使用戶更加方便、簡易地處理消息，但也讓人特別是沒有Win32編程基的人感到迷茫，不是為何，筆者也是深受其害的。

        詳細描述就不在此展開，感興趣的請查閱浩瀚如海的資料。。。

 

二 簡要介紹：

        基於Qt開發，信號槽是確保正常通信的主要機制，特別是在多線程開發中，線程函數與界面的通信是無法直接進行的，會存在程序崩潰的問題，筆者在實際開發過程中也遇到過此問題，利用Qt的信號槽機制可以避免。

        所謂信號槽，類似於設計模式中的觀察者模式。當某一事件發生之后，比如，點擊了一下PushButton，它就會發出一個信號（signal）。需注意，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，可以使用連接（connect）函數進行兩者之間的關聯，即：發送者發送信號（signal），接收者(感興趣對象)用自己的一個函數（稱之為槽（slot））來處理這個信號。同觀察者一樣，一個signal可以關聯(注冊)多個slot，當信號發出時，被連接的槽函數會自動被回調。

        connect()函數是信號槽機制的關鍵，下面介紹。

 

三 connect()函數：

        Qt5與Qt4中對connect()函數的實現有所差異。

        首先，看Qt4對其實現的定義:

bool connect(const QObject *, const char *,
             const QObject *, const char *,
             Qt::ConnectionType);
 
bool connect(const QObject *, const QMetaMethod &,
             const QObject *, const QMetaMethod &,
             Qt::ConnectionType);
 
bool connect(const QObject *, const char *,
             const char *,
             Qt::ConnectionType) const

介紹定義1，參數分別為：發送者sender、信號signal、接收者receiver和槽slot，最后一個基本不用。sender 類型是const QObject *，signal 的類型是const char *，receiver 類型是const QObject *，slot 類型是const char *。這個函數將 signal 和 slot 作為字符串處理。

        Qt4使用了SIGNAL和SLOT這兩個宏，將信號和槽的函數名轉換成了字符串。注意，不能將全局函數或者 Lambda 表達式傳入connect()。使用字符串導致了Qt4有以下缺點：一旦出現連接不成功的情況，Qt 4 是沒有編譯錯誤的（因為一切都是字符串，編譯期是不檢查字符串是否匹配），而是在運行時給出錯誤。這無疑會增加程序的不穩定性。

        下面，看Qt5對其實現的定義:

QMetaObject::Connection connect(const QObject *, const char *,
                                const QObject *, const char *,
                                Qt::ConnectionType);
 
QMetaObject::Connection connect(const QObject *, const QMetaMethod &,
                                const QObject *, const QMetaMethod &,
                                Qt::ConnectionType);
 
QMetaObject::Connection connect(const QObject *, const char *,
                                const char *,
                                Qt::ConnectionType) const;
 
QMetaObject::Connection connect(const QObject *, PointerToMemberFunction,
                                const QObject *, PointerToMemberFunction,
                                Qt::ConnectionType)
 
QMetaObject::Connection connect(const QObject *, PointerToMemberFunction,
                                Functor);

第一個，sender 類型是const QObject *，signal 的類型是const char *，receiver 類型是const QObject *，slot 類型是const char *。這個函數將 signal 和 slot 作為字符串處理，與Qt4相同，應該是為了兼容性而予以保留的。

        第二個，sender 和 receiver 同樣是const QObject *，但是 signal 和 slot 都是const QMetaMethod &。我們可以將每個函數看做是QMetaMethod的子類。因此，這種寫法可以使用QMetaMethod進行類型比對。

        第三個，sender 同樣是const QObject *，signal 和 slot 同樣是const char *，但是卻缺少了 receiver。這個函數其實是將 this 指針作為 receiver，與Qt4相同，應該是為了兼容性而予以保留的。

        第四個，sender 和 receiver 也都存在，都是const QObject *，但是 signal 和 slot 類型則是PointerToMemberFunction。看這個名字就應該知道，這是指向成員函數的指針。

       第五個，前面兩個參數沒有什么不同，最后一個參數是Functor類型。這個類型可以接受static 函數、全局函數以及 Lambda 表達式。

       Qt5相比較於Qt4的優勢是添加了第4和第5種的重載形式，使得Qt可以在編譯期進行錯誤檢查，及早發現問題。