QT中的信号与槽的讲解

信号及其特点

信号：是一种特殊的函数，又称信号函数，俗称信号，用于在对象状态发生改变时通知其他对象。信号可以包含参数，但是它们不返回任何值。
信号必须位于类定义体中，形如：void clicked(bool checked = false); 返回类型必须为void，无参数时函数名后的括号也不能省略，没有函数体。就像成员函数的声明一样，与普通成员函数的区别，除了返回值只能是void外，还有就是信号没有函数体。

注意： Q_SIGNALS: 或 singals: 是不能够省略的。否则编译报错。

槽及其特点

槽：是一种接收信号的函数俗称槽函数，用于响应特定事件。槽函数可以被连接到一个或多个信号，并且可以有自己的参数和返回值。
与信号的最大区别就是 槽函数有函数体，返回值类型可以是任意类型。
槽函数的位置比较自由，可以位于类定义体中，可以是全局函数，还可以是lambda表达式。

注意： 有种情况下是不能省略这里的 public/protected/private slots: 或 public/protected/private Q_SLOTS: 下面讲方式一时再说

QT下自动的组件类中含有大量的信号和槽函数，又被称为标准信号，和标准槽函数。

代码演示

标准信号与标准槽函数

方式一

通过 QT creator 集成的 ui design下。演示 QT中的button组件中的常见的信号与槽函数。





每一个 .ui 文件都对应一个相应的.h头文件，mainwindow.ui 对应的 .h文件为 ui_mainwindow.h。即将.ui文件的内容翻译为C/C++语言文件。
这两个文件都不能手动修改。通过 ui designer 修改界面后，.ui文件会自动更新，而调用build命令后 ui_mainwindow.h文件会根据相应的.ui文件自动更新。


也就是我们通过界面拖动的组件都会被转化相应的一个对象。然后对这个对象的属性进行赋值等操作。

方式二

注意: 上图在MainWindow类中自动生成的槽函函数声明，前面的public/private/protected slots: 是不能省略的，否则后面 点击按钮二时，不会触发槽函数的调用。


我们发现并没有显示自动生成connect()函数进行信号和槽的关联代码。而且手动也没有添加connect()函数进行信号和槽的关联代码。
点击按钮二时 确可以调到on_pushButton_clicked函数。可以看下图：关键点 就是这行代码：QMetaObject::connectSlotsByName(MainWindow);
对应的槽函数的名称 格式必须是：on_信号发送者名称_信号名称(参数)；

这种方式也有一个缺点（正如:QT警告Slots named on_foo_bar are error prone），就是当我们修改按钮二对象的名称后，这里的槽函数名称里的对象名称（也就是信号发送者名称）不会自动发生变化（除非再通过 Go to slot… 再生成一个新的参函数），那么编译和运行期都不会报错，但是槽函数确不会被调用。演示如下：

此时点击 按钮二 无任何 输出。因为 on_pushButton_clicked(）不能被调到。
除非再添加一个on_pushButton2_clicked(）函数并实现。

自定义信号和槽

myclass.h

#ifndef MYCLASS_H
#define MYCLASS_H
#include <QObject>

class MyClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyClass(QObject *parent = nullptr);
    void custom_slot_0();//自定义槽函数
    
signals:
    void custom_singal();//自定义信号
    
public slots:
    void custom_slot_1();//自定义槽函数
};

void custom_slot_2();//自定义槽函数

#endif // MYCLASS_H

myclass.cpp

#include "myclass.h"
#include <QDebug>
MyClass::MyClass(QObject *parent)
    : QObject{parent}
{}

void MyClass::custom_slot_0()
{
    qDebug()<<"custom_slot_0";
}

void MyClass::custom_slot_1()
{
    qDebug()<<"custom_slot_1";
}

void custom_slot_2()
{
    qDebug()<<"custom_slot_2";
}

在主窗口类头文件中添加如下：
MyClass *myclass;

在主窗口类原文件中添加如下：

也可以写成下面这样：


在上方生成的槽函数函数体内，添加以下红框内容：

connect()函数

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

QObject::connect(sender,SIGNAL(singnal()),receiver,SLOT(slot())); //在QT4中，支持传递参数

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：

connect(sender,SIGNAL(singnal()),receiver,SLOT(slot()));//在QT4中

connect(sender,SIGNAL(singnal()),receiver,SLOT(slot()));//在QT4中，支持传递参数

在QT5及以后版本支持如下格式：
连接信号和槽的connect()函数原型如下, 其中PointerToMemberFunction是一个指向函数地址的指针：

QMetaObject::Connection QObject::connect(
    	const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, 
        const QObject *receiver, PointerToMemberFunction method, 
		Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);
参数:
  - sender:   发出信号的对象
  - signal:   属于sender对象, 信号是一个函数, 这个参数的类型是函数
              指针, 信号函数地址
  - receiver: 信号接收者
  - method:   属于receiver对象, 当检测到sender发出了signal信号, 
              receiver对象调用method方法，信号发出之后的处理动作
 
//  参数 signal 和 method 都是函数地址, 因此简化之后的 connect() 如下:
connect(const QObject *sender, &QObject::signal, 
        const QObject *receiver, &QObject::method);

使用connect()进行信号槽连接的注意事项:

connect函数相对于做了信号处理动作的注册
调用conenct函数的sender对象的信号并没有产生, 因此receiver对象的method也不会被调用
method槽函数本质是一个回调函数, 调用的时机是信号产生之后, 调用是Qt框架来执行的
connect中的sender和recever两个指针必须被实例化了, 否则conenct不会成功

虽然在QT5及QT6中也支持QT4中那种方式调用，但目前不推荐使用QT4的那种connect()函数了。
但是有个问题是QT5中新增的这样connect()函数，在给信号或者槽函数传参时不能直接传递，因为它们都是传递的函数地址，所以必确确保函数无参并且函数名是唯一的，否则存在二义性，编译不过。下面说下信号和槽函数存在重载的情况下，如何使用。

信号和槽函数存在函数重载的情况下

myclass.h中添加重载函数

myclass.cpp文件中：

mainwindow.cpp：主窗口实现类中

关于 成员函数的地址及全局函数的地址获取方式可以看 类中成员函数及普通函数地址获取方式

Qt的信号槽机制注意事项

要使用Qt中的信号槽机制，必须继承QObject类，还需要在类的定义中的第一行写上一个宏Q_OBJECT

class MyClass: public QObject
{
    Q_OBJECT // 没有这个宏, 信号槽机制还是不能使用
    ...
}

如果没有直接继承QObject，而是继承了一些继承QObject类的其他类也可以，比如QWidget类是QObject的子类，再有个类继承QWidget也能使用信号槽的机制。还比如QMainWindow类，QMainWindow继承QWidget类。再有个类继承QMainWindow同样也能使用信号槽的机制。

还有一点是，槽函数的参数个数要小于等于信号函数的参数个数。即如果信号函数是无参的，则与其绑定的槽函数也不能写形式参数。