Qt信號與槽使用方法最完整總結

 

 

在圖形界面編程中（參考《C++最好的圖形庫是什么？》），組件之間如何實現通信是核心的技術內容。Qt 使用了信號與槽的機制，非常的高效、簡單、易學，方便開發者的使用。本文詳細的介紹了Qt 當中信號與槽的概念，並演示了各種信號與槽的連接方式。

 

一、什么是信號和槽（Signal and Slot）

信號和槽是用於對象之間的通信，它是Qt的核心機制，在Qt編程中有着廣泛的應用。如果想學好Qt，一定要充分掌握信號的槽的概念與使用。

 

舉個例子，在一個十字路口，信號燈變成了綠色，對面的汽車看到后就啟動了。信號燈就是發送信號的對象，綠燈亮是它發送的信號 (signal)，汽車是接收對象，汽車行駛是汽車對信號的響應，也叫槽 (slot)。

 

 

 

再舉一個例子，比如在一個主窗口內有一個關閉按鈕，如果點擊這個按鈕窗口就會關閉，那么關閉按鈕是發送信號的對象，它發送的信號是點擊，接收信號的對象是窗口，響應信號的槽是關閉窗口。

 

 

 

二、信號和槽的代碼實例

在Qt中，發送對象、發送的信號、接收對象、槽可以通過很多種方式連接。我們下面通過一些例子逐一做演示。

 

（1）Qt 4 使用宏

在Qt 4的版本中，主要通過connect + 宏的方式進行通信連接。

connect(發送對象，信號，接收對象，槽函數)，其中發送信號和槽函數需要用 SIGNAL() 和 SLOT() 來進行聲明。

connect 函數聲明如下：

[static] QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *method, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)

比如點擊按鈕關閉窗口的例子，代碼可以這樣寫：

connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));

 

如果想自定義槽函數，需要先將槽函數的聲明添加到類的slots中。比如我們對一個QLineEdit控件添加一個接收textEdited信號的槽函數onTextEdited

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void onTextEdited(QString);

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

 

然后實現函數，並用connect與信號連接

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(close()));    
    connect(ui->lineEdit, SIGNAL(textEdited(QString)), this, SLOT(onTextEdited(QString)));
}

void MainWindow::onTextEdited(QString s)
{
    qDebug() << s;
}

  

這樣寫的好處是信號和槽參數很直觀，但缺點是因為使用宏，編譯時不做類型檢查，如果有問題的話，在運行的時候才會發現。

 

（2）使用Qt Creator 界面添加信號的槽函數

 另外一種方式不需要使用 connect 函數，可以通過Qt Creator 界面來完成發送信號和槽函數的連接，比如我們右鍵點擊一個按鈕，然后選擇“轉到槽”：

 

 

選擇信號，我們點擊QAbstractButton的clicked()信號，表示按鈕被點擊：

 

 接下來，Qt Creator會自動為我們生成如下代碼，首先是槽函數的聲明：

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();
    
private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

 

然后是槽函數的實現：

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    
}

 

使用這種方法我們不需要使用connect函數將信號與槽函數做連接。 這里槽函數的命名有一定的規則，一般是 on_objectname_signal 這樣來命名的。這種方法優點是減少了自己手動敲代碼的工作量，缺點是究竟有哪些信號與槽函數做了連接不易被發現，沒有connect 函數看起來直觀。

 

（3）使用Qt 5 新 connect 函數

Qt 5 推出了新的 connect 函數，不需要使用 SIGNAL() 和 SLOT() 宏，可以在編譯時做類型檢查：

connect函數的聲明如下：

[static] QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, const QObject *context, Functor functor, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)

同樣用代碼實現點擊按鈕關閉窗口，並且添加一個QLineEdit控件，發送textEdited信號，由onTextChanged()函數作為槽函數響應。

使用這種方法槽函數的聲明不需要放到slots中，只要像普通的函數一樣聲明就可以了，類型需要與textEdit信號保持一致

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public: MainWindow(QWidget *parent = nullptr); ~MainWindow(); void textChanged(QString); private: Ui::MainWindow *ui; };

 

使用 connect 將信號與槽函數連接，不需要再使用 SIGNAL() 和 SLOT() 宏

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::close);
    connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, &MainWindow::textChanged);
}

void MainWindow::textChanged(QString s)
{
    qDebug() << s;
}

 

（4）使用函數指針

在Qt 5版本的connect 函數里，信號與槽函數的參數其實都是函數指針，當信號或槽函數有重載時，使用函數指針可以明確告訴編譯器使用哪一個重載函數，避免歧義。下面的例子雖然沒有使用重載，不過我們改成通過使用函數指針來向connect傳遞槽函數參數。

首先還是聲明兩個槽函數，分別響應點擊按鈕信號，和textEdited信號：

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();
    void onButtonPushed();
    void onTextEdited(QString);    

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};

 

然后對函數做簡單的實現：

void MainWindow::onButtonPushed()
{
    this->close();
}

void MainWindow::onTextEdited(QString s)
{
    qDebug() << s;
}

 

最后聲明函數指針，並且將它們與信號連接

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    void(MainWindow:: *buttonClickSlot)() = &MainWindow::onButtonPushed;
    void(MainWindow:: *textEditedSlot)(QString) = &MainWindow::onTextEdited;
    connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, buttonClickSlot);
    connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, textEditedSlot);    
}

  

（5）使用Lambda表達式

使用 Lambda表達式的好處是代碼的書寫更加方便快捷。在connect 函數中，槽函數參數我們可以改用Lambda表達式的方式來進行傳參。

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, [=](){
        this->close();
    });
    connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textEdited, this, [=](QString s){
        qDebug() << s;
    });
}

使用Lambda表達式，我們就不需要在類中對槽函數做任何的聲明了。Lambda表達式是C++ 11的內容，在比較低的 Qt版本中，要注意在Pro項目文件中加入 CONFIG += C++ 11。

 

三、總結

Qt 當中組件之間通過信號與槽的方式進行通信非常地高效，對於開發者來說也很簡單。使用 Qt 5版本的開發者建議使用上面后三種新的方式進行連接。補充一點，信號和槽之間不是一一對應的關系。一個信號可以對應多個槽，比如點擊一個按鈕可以觸發多個不同的響應；一個槽也可以響應多個不同的信號，比如點擊按鈕可以關閉窗口，點擊左上角的小叉也可以關閉窗口。信號和槽之間只要通過connect 函數連接就建立了耦合關系，如果想解除連接可以使用disconnect 函數。

 

 

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