Qt信号与槽机制深度解析
1. 什么是信号槽机制
信号槽是Qt框架的核心特性之一，它提供了一种对象间通信的机制。与传统的回调函数相比，信号槽机制具有以下优势：
- 类型安全：信号和槽的参数类型由编译器检查
- 松耦合：发送者不知道也不关心接收者是谁
- 灵活性：一个信号可以连接多个槽，多个信号也可以连接同一个槽
在Qt中，信号(Signal)是在特定事件发生时被发射的事件通知，而槽(Slot)是对信号做出响应的成员函数。当信号被发射时，所有连接到该信号的槽函数都会被自动调用。
2. 信号和槽的关联
信号和槽通过QObject::connect()函数建立连接，基本语法如下：
connect(sender, SIGNAL(signal()), receiver, SLOT(slot()));
在示例代码中，我们看到了两种连接方式：
// 方式1：新式语法(推荐)
connect(btn, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::mySlot);// 方式2：旧式语法
connect(btn, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(mySlot()));
关键点：
- 使用
SIGNAL()和SLOT()宏时，函数原型只能包含参数类型，不能有参数名 - 新式语法在编译时进行类型检查，更安全
- 连接成功后，当信号被发射时，槽函数会自动调用
3. 定义自己的信号
在Qt中，我们可以自定义信号。信号需要在类的signals:区域声明，且不需要实现：
signals:void mySignal(Student stu);
信号特点：
- 返回类型必须是
void - 信号可以有参数，参数类型必须能被Qt的元对象系统识别
- 信号只需声明，不需实现
- 使用
emit关键字发射信号
4. 定义自己的槽
槽是普通的成员函数，可以在public slots:、protected slots:或private slots:区域声明：
public slots:void mySlot();void mySlot2(Student stu);
槽的特点：
- 可以是任何访问权限的成员函数
- 可以有返回值，但通常返回
void - 可以有参数，参数类型必须与连接的信号兼容
- 需要实现函数体
5. 发送信号
使用emit关键字发送信号：
void MainWindow::mySlot()
{Student s;s.age = 19;s.score = 100;emit mySignal(s); // 发射信号
}
6. 信号和槽的连接方式
Qt提供了多种连接类型，通过Qt::ConnectionType指定：
| 连接类型 | 描述 |
|---|---|
Qt::AutoConnection | 默认方式，自动决定连接类型 |
Qt::DirectConnection | 信号发射时立即调用槽，在发射线程执行 |
Qt::QueuedConnection | 槽在接收者线程的事件循环中调用 |
Qt::BlockingQueuedConnection | 类似QueuedConnection，但发送线程会阻塞 |
Qt::UniqueConnection | 防止重复连接相同的信号和槽 |
7. 信号和槽的对应关系
信号和槽的连接可以有以下几种形式：
- 一对一：一个信号连接一个槽
- 一对多：一个信号连接多个槽（按连接顺序执行）
- 多对一：多个信号连接同一个槽
- 信号连接信号：一个信号触发另一个信号
示例代码中展示了多种连接方式：
// 一个信号连接一个槽
connect(btn, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(mySlot()));// 信号连接信号
connect(this, SIGNAL(mySignal(Student)), this, SLOT(mySlot2(Student)));
8. 信号槽的断开
使用disconnect()函数断开信号槽连接：
// 断开特定信号和槽
disconnect(btn, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(mySlot()));// 断开对象所有连接
disconnect(btn, 0, 0, 0);
btn->disconnect();
9. 信号槽传递自定义类型的参数
要传递自定义类型，必须使用qRegisterMetaType()注册：
// 注册自定义类型
qRegisterMetaType<Student>("Student");// 然后才能用于信号槽连接
connect(this, SIGNAL(mySignal(Student)), this, SLOT(mySlot2(Student)));
要求：
- 自定义类型必须提供公有的默认构造函数、拷贝构造函数和析构函数
- 对于非QObject派生类，还需要使用
Q_DECLARE_METATYPE宏声明
10. 完整代码回顾
mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QPushButton>
#include <QMainWindow>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACEstruct Student {int age;int score;
};class MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();public slots:void mySlot();void mySlot2(Student stu);signals:void mySignal(Student stu);private:Ui::MainWindow *ui;QPushButton *btn;
};
#endif // MAINWINDOW_H
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QPushButton>
#include <QDebug>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);// 创建一个按钮btn = new QPushButton(this);// 设置按钮位置btn -> setGeometry(100,50, // x,y坐标,原点是左上角80,40); // 宽度 高度btn -> setText("我的按钮");// 把自定义的数据类型Student, 注册到元数据qRegisterMetaType<Student>("Student");//connect(btn,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::mySlot);connect(btn, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(mySlot()));connect(this, SIGNAL(mySignal(Student)),this, SLOT(mySlot2(Student)));// connect(btn, SIGNAL(clicked()),
// this, SLOT(mySlot()));
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}void MainWindow::mySlot()
{
// qDebug() << "已经点击";
// static int count = 0;
// count++;
// if(count >= 4){
// disconnect(btn, SIGNAL(clicked()),
// this, SLOT(mySlot()));//disconnect(btn, 0, 0, 0);//}// 传递自定义类类型StudentStudent s;s.age = 19;s.score = 100;emit mySignal(s);
}void MainWindow::mySlot2(Student stu)
{qDebug() << stu.age << stu.score;
}
main.cpp
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);MainWindow w;w.show();return a.exec();
}