广告网站建设实训报告,dw建网站,生产类营销型网站,电子政务网站建设本文福利#xff0c;莬费领取Qt开发学习资料包、技术视频#xff0c;内容包括#xff08;C语言基础#xff0c;Qt编程入门#xff0c;QT信号与槽机制#xff0c;QT界面开发-图像绘制#xff0c;QT网络#xff0c;QT数据库编程#xff0c;QT项目实战#xff0c;QSS莬费领取Qt开发学习资料包、技术视频内容包括C语言基础Qt编程入门QT信号与槽机制QT界面开发-图像绘制QT网络QT数据库编程QT项目实战QSSOpenCVQuick模块面试题等等↓↓↓↓↓↓见下面↓↓文章底部点击莬费领取↓↓ 背景 ref : https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/guitoolkit/qt/signal-slot/index.html 信号和槽机制是 QT 的核心机制要精通 QT 编程就必须对信号和槽有所了解。 信号与槽和设计模式中的观察者模式很类似。当某个事件发生之后比如按钮检测到自己被点击了一下它就会发出一个信号signal。这种发出是没有目的的类似广播。如果有对象对这个信号感兴趣它就会事先使用连接connect函数意思是用自己的一个函数成为槽slot进行注册以便于处理这个信号。也就是说当信号发出时被连接的槽函数会自动被回调。这就类似观察者模式当发生了感兴趣的事件某一个操作就会被自动触发。这里提一句Qt 的信号槽使用了额外的处理来实现并不是 GoF 经典的观察者模式的实现方式。 概念
信号和槽是一种高级接口应用于对象之间的通信它是 QT 的核心特性也是 QT 区别于其它工具包的重要地方。信号和槽是 QT 自行定义的一种通信机制它独立于标准的 C/C 语言。 因此要正确的处理信号和槽必须借助一个称为 mocMeta Object Compiler的 QT 工具该工具是一个 C 预处理程序它为高层次的事件处理自动生成所需要的附加代码。 Qt 不是使用的“标准的” C 语言而是对其进行了一定程度的“扩展”。所以有人会觉得 Qt 的程序编译速度慢这主要是因为在 Qt 将源代码交给标准 C 编译器如 gcc 之前需要事先将这些扩展的语法去除掉。完成这一操作的就是 moc。 换句话说QT 的拓展语法就是由其实现的。 在我们所熟知的很多 GUI 工具包中窗口小部件 (widget) 都有一个回调函数用于响应它们能触发的每个动作这个回调函数通常是一个指向某个函数的指针。但是在 QT 中信号和槽取代了这些凌乱的函数指针使得我们编写这些通信程序更为简洁明了。信号和槽能携带任意数量和任意类型的参数他们是类型完全安全的不会像回调函数那样产生 core dumps。
所有从 QObject 或其子类 ( 例如 Qwidget) 派生的类都能够包含信号和槽。
当对象改变其状态时信号就由该对象发射 (emit) 出去这就是对象所要做的全部事情它不知道另一端是谁在接收这个信号。这就是真正的信息封装它确保对象被当作一个真正的软件组件来使用。槽(slot)用于接收信号但它们是普通的对象成员函数。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。而且对象并不了解具体的通信机制。
你可以将很多信号与单个的槽进行连接也可以将单个的信号与很多的槽进行连接甚至于将一个信号与另外一个信号相连接也是可能的这时无论第一个信号什么时候发射系统都将立刻发射第二个信号。
总之信号与槽构造了一个强大的部件编程机制。
信号
当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态发生改变信号被一个对象发射。只有定义过这个信号的类及其派生类能够发射这个信号。当一个信号被发射时与其相关联的槽将被立刻执行就象一个正常的函数调用一样。信号-槽机制完全独立于任何 GUI 事件循环。只有当所有的槽返回以后发射函数emit才返回。如果存在多个槽与某个信号相关联那么当这个信号被发射时这些槽将会一个接一个地执行但是它们执行的顺序将会是随机的、不确定的我们不能人为地指定哪个先执行、哪 个后执行。
信号的声明是在头文件中进行的QT 的 signals 关键字指出进入了信号声明区随后即可声明自己的信号。例如下面定义了三个信号
signals:void mySignal();void mySignal(int x);void mySignalParam(int x,int y);在上面的定义中signals 是 QT 的关键字而非 C/C 的。 接下来的一行 void mySignal() 定义了信号 mySignal这个信号没有携带参数 接下来的一行 void mySignal(int x) 定义 了重名信号 mySignal但是它携带一个整形参数这有点类似于 C 中的虚函数。 从形式上讲信号的声明与普通的 C 函数是一样的但是信号却没有函数体定义另外信号的返回类型都是 void不要指望能从信号返回什么有用信息。信号由 moc 自动产生它们不应该在 .cpp 文件中实现。
槽
槽是普通的 C 成员函数可以被正常调用它们唯一的特殊性就是很多信号可以与其相关联。当与其关联的信号被发射时这个槽就会被调用。槽可以有参数但槽的参数不能有缺省值。既然槽是普通的成员函数因此与其它的函数一样它们也有存取权限。槽的存取权限决定了谁能够与其相关联。同普通的 C 成员函数一样槽函数也分为三种类型即 public slots、private slots 和 protected slots。 public slots在这个区内声明的槽意味着任何对象都可将信号与之相连接。这对于组件编程非常有用你可以创建彼此互不了解的对象将它们的信号与槽进行连接以便信息能够正确的传递。 protected slots在这个区内声明的槽意味着当前类及其子类可以将信号与之相连接。这适用于那些槽它们是类实现的一部分但是其界面接口却面向外部。 private slots在这个区内声明的槽意味着只有类自己可以将信号与之相连接。这适用于联系非常紧密的类。 槽也能够声明为虚函数这也是非常有用的。
槽的声明也是在头文件中进行的。例如下面声明了三个槽
public slots:void mySlot();void mySlot(int x);void mySignalParam(int x,int y);信号与槽的关联
connect
通过调用 QObject 对象的 connect 函数来将某个对象的信号与另外一个对象的槽函数相关联这样当发射者发射信号时接收者的槽函数将被调用。该函数的定义如下
bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal,const QObject * receiver, const char * member ) [static]这个函数的作用就是将发射者 sender 对象中的信号 signal 与接收者 receiver 中的 member 槽函数联系起来。当指定信号 signal 时必须使用 QT 的宏 SIGNAL()当指定槽函数时必须使用宏 SLOT()。如果发射者与接收者属于同一个对象的话那么在 connect 调用中接收者参数可以省略。
例如下面定义了两个对象标签对象 label 和滚动条对象 scroll并将 valueChanged() 信号与标签对象的 setNum() 相关联另外信号还携带了一个整形参数这样标签总是显示滚动条所处位置的值。
QLabel *label new QLabel;
QScrollBar *scroll new QScrollBar;
QObject::connect( scroll, SIGNAL(valueChanged(int)),label, SLOT(setNum(int)) );一个信号甚至能够与另一个信号相关联看下面的例子
class MyWidget : public QWidget
{
public:MyWidget();
...
signals:void aSignal();
...
private:
...QPushButton *aButton;
};
MyWidget::MyWidget()
{aButton new QPushButton( this );connect( aButton, SIGNAL(clicked()), SIGNAL(aSignal()) );
}在上面的构造函数中MyWidget 创建了一个私有的按钮 aButton按钮的单击事件产生的信号 clicked() 与另外一个信号 aSignal() 进行了关联。 这样一来当信号 clicked() 被发射时信号 aSignal() 也接着被发射。当然你也可以直接将单击事件与某个私有的槽函数相关联然后在槽中发射 aSignal() 信号这样的话似乎有点多余。
disconnect
当信号与槽没有必要继续保持关联时我们可以使用 disconnect 函数来断开连接。其定义如下
bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal,const Object * receiver, const char * member ) [static]这个函数断开发射者中的信号与接收者中的槽函数之间的关联。
有三种情况必须使用 disconnect() 函数
1、断开与某个对象相关联的任何对象。这似乎有点不可理解事实上当我们在某个对象中定义了一个或者多个信号这些信号与另外若干个对象中的槽相关联如果我们要切断这些关联的话就可以利用这个方法非常之简洁。
disconnect( myObject, 0, 0, 0 )
或者
myObject-disconnect()2、断开与某个特定信号的任何关联。
disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 )
或者myObject-disconnect( SIGNAL(mySignal()) )3、断开两个对象之间的关联。
disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 )
或者
myObject-disconnect( myReceiver )在 disconnect 函数中 0 可以用作一个通配符分别表示任何信号、任何接收对象、接收对象中的任何槽函数。但是发射者 sender 不能为 0其它三个参数的值可以等于 0。
元对象工具
元对象编译器 mocmeta object compiler对 C 文件中的类声明进行分析并产生用于初始化元对象的 C 代码元对象包含全部信号和槽的名字以及指向这些函数的指针。
moc 读 C 源文件如果发现有 Q_OBJECT 宏声明的类它就会生成另外一个 C 源文件这个新生成的文件中包含有该类的元对象代码。例如假设我们有一个头文件 mysignal.h在这个文件中包含有信号或槽的声明那么在编译之前 moc 工具就会根据该文件自动生成一个名为 mysignal.moc.h 的 C 源文件并将其提交给编译器类似地对应于 mysignal.cpp 文件 moc 工具将自动生成一个名为 mysignal.moc.cpp 文件提交给编译器。
元对象代码是 signal/slot 机制所必须的。用 moc 产生的 C 源文件必须与类实现一起进行编译和连接或者用 #include 语句将其包含到类的源文件中。moc 并不扩展 #include 或者 #define 宏定义 , 它只是简单的跳过所遇到的任何预处理指令。
程序样例
这里给出了一个简单的样例程序程序中定义了三个信号、三个槽函数然后将信号与槽进行了关联每个槽函数只是简单的弹出一个对话框窗口。
信号和槽函数的声明一般位于头文件中同时在类声明的开始位置必须加上 Q_OBJECT 语句这条语句是不可缺少的它将告诉编译器在编译之前必须先应用 moc 工具进行扩展。关键字 signals 指出随后开始信号的声明这里 signals 用的是复数形式而非单数siganls 没有 public、private、protected 等属性这点不同于 slots。另外signals、slots 关键字是 QT 自己定义的不是 C 中的关键字。
信号的声明类似于函数的声明而非变量的声明左边要有类型右边要有括号如果要向槽中传递参数的话在括号中指定每个形式参数的类型当然形式参数的个数可以多于一个。
关键字 slots 指出随后开始槽的声明这里 slots 用的也是复数形式。
槽的声明与普通函数的声明一样可以携带零或多个形式参数。既然信号的声明类似于普通 C 函数的声明那么信号也可采用 C 中虚函数的形式进行声明即同名但参数不同。例如第一次定义的 void mySignal() 没有带参数而第二次定义的却带有参数从这里我们可以看到 QT 的信号机制是非常灵活的。
信号与槽之间的联系必须事先用 connect 函数进行指定。如果要断开二者之间的联系可以使用函数 disconnect。
//tsignal.h
...
class TsignalApp:public QMainWindow
{Q_OBJECT...// 信号声明区signals:// 声明信号 mySignal()void mySignal();// 声明信号 mySignal(int)void mySignal(int x);// 声明信号 mySignalParam(int,int)void mySignalParam(int x,int y);// 槽声明区public slots:// 声明槽函数 mySlot()void mySlot();// 声明槽函数 mySlot(int)void mySlot(int x);// 声明槽函数 mySignalParam (intint)void mySignalParam(int x,int y);
}
...
//tsignal.cpp
...
TsignalApp::TsignalApp()
{...// 将信号 mySignal() 与槽 mySlot() 相关联connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot()));// 将信号 mySignal(int) 与槽 mySlot(int) 相关联connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int)));// 将信号 mySignalParam(int,int) 与槽 mySlotParam(int,int) 相关联connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int)));
}
// 定义槽函数 mySlot()
void TsignalApp::mySlot()
{QMessageBox::about(this,Tsignal, This is a signal/slot sample without parameter.);
}
// 定义槽函数 mySlot(int)
void TsignalApp::mySlot(int x)
{QMessageBox::about(this,Tsignal, This is a signal/slot sample with one parameter.);
}
// 定义槽函数 mySlotParam(int,int)
void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y)
{char s[256];sprintf(s,x:%d y:%d,x,y);QMessageBox::about(this,Tsignal, s);
}
void TsignalApp::slotFileNew()
{// 发射信号 mySignal()emit mySignal();// 发射信号 mySignal(int)emit mySignal(5);// 发射信号 mySignalParam(5100)emit mySignalParam(5,100);
}应注意的问题
信号与槽机制是比较灵活的但有些局限性我们必须了解这样在实际的使用过程中做到有的放矢避免产生一些错误。下面就介绍一下这方面的情况。
1 信号与槽的效率是非常高的但是同真正的回调函数比较起来由于增加了灵活性因此在速度上还是有所损失当然这种损失相对来说是比较小的通过在一台 i586-133 的机器上测试是 10 微秒运行 Linux可见这种机制所提供的简洁性、灵活性还是值得的。但如果我们要追求高效率的话比如在实时系统中就要尽可能的少用这种机制。
2 信号与槽机制与普通函数的调用一样如果使用不当的话在程序执行时也有可能产生死循环。因此在定义槽函数时一定要注意避免间接形成无限循环即在槽中再次发射所接收到的同样信号。例如 , 在前面给出的例子中如果在 mySlot() 槽函数中加上语句 emit mySignal() 即可形成死循环。
3 如果一个信号与多个槽相联系的话那么当这个信号被发射时与之相关的槽被激活的顺序将是随机的。
4宏定义不能用在 signal 和 slot 的参数中。
既然 moc 工具不扩展 #define因此在 signals 和 slots 中携带参数的宏就不能正确地工作如果不带参数是可以的。例如下面的例子中将带有参数的宏 SIGNEDNESS(a) 作为信号的参数是不合语法的
#ifdef ultrix
#define SIGNEDNESS(a) unsigned a
#else
#define SIGNEDNESS(a) a
#endif
class Whatever : public QObject
{
[...]
signals:void someSignal( SIGNEDNESS(a) );
[...]
};5构造函数不能用在 signals 或者 slots 声明区域内。
的确将一个构造函数放在 signals 或者 slots 区内有点不可理解无论如何不能将它们放在 private slots、protected slots 或者 public slots 区内。下面的用法是不合语法要求的
class SomeClass : public QObject
{Q_OBJECT
public slots:SomeClass( QObject *parent, const char *name ): QObject( parent, name ) {} // 在槽声明区内声明构造函数不合语法
[...]
};6函数指针不能作为信号或槽的参数。
例如下面的例子中将 void (applyFunction)(QList, void*) 作为参数是不合语法的 class someClass : public QObject
{Q_OBJECT
[...]
public slots:void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*); // 不合语法
};你可以采用下面的方法绕过这个限制
typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*);
class someClass : public QObject
{Q_OBJECT
[...]
public slots:void apply( ApplyFunctionType, char *);
};7信号与槽不能有缺省参数。
既然 signal-slot 绑定是发生在运行时刻那么从概念上讲使用缺省参数是困难的。下面的用法是不合理的
class SomeClass : public QObject
{Q_OBJECT
public slots:void someSlot(int x100); // 将 x 的缺省值定义成 100在槽函数声明中使用是错误的
};8信号与槽也不能携带模板类参数。
如果将信号、槽声明为模板类参数的话即使 moc 工具不报告错误也不可能得到预期的结果。 例如下面的例子中当信号发射时槽函数不会被正确调用
[...]
public slots:void MyWidget::setLocation (pairint,int location);
[...]
public signals:void MyObject::moved (pairint,int location);但是你可以使用 typedef 语句来绕过这个限制。如下所示 typedef pairint,int IntPair;
[...]
public slots:void MyWidget::setLocation (IntPair location);
[...]
public signals:void MyObject::moved (IntPair location);这样使用的话你就可以得到正确的结果。
9嵌套的类不能位于信号或槽区域内也不能有信号或者槽。
例如下面的例子中在 class B 中声明槽 b() 是不合语法的在信号区内声明槽 b() 也是不合语法的。
class A
{Q_OBJECT
public:class B
{public slots: // 在嵌套类中声明槽不合语法void b();[....]};
signals:class B
{// 在信号区内声明嵌套类不合语法void b();[....]}:
};10友元声明不能位于信号或者槽声明区内。
相反它们应该在普通 C 的 private、protected 或者 public 区内进行声明。下面的例子是不合语法规范的
class someClass : public QObject
{Q_OBJECT
[...]
signals: // 信号定义区friend class ClassTemplate; // 此处定义不合语法
};自定义信号槽实例 原文来自https://www.devbean.net/2012/08/qt-study-road-2-custom-signal-slot/ 使用connect()可以让我们连接系统提供的信号和槽。但是Qt 的信号槽机制并不仅仅是使用系统提供的那部分还会允许我们自己设计自己的信号和槽。这也是 Qt 框架的设计思路之一用于我们设计解耦的程序。本节将讲解如何在自己的程序中自定义信号槽。
信号槽不是 GUI 模块提供的而是 Qt 核心特性之一。因此我们可以在普通的控制台程序使用信号槽。
经典的观察者模式在讲解举例的时候通常会举报纸和订阅者的例子。有一个报纸类Newspaper有一个订阅者类Subscriber。Subscriber可以订阅Newspaper。这样当Newspaper有了新的内容的时候Subscriber可以立即得到通知。在这个例子中观察者是Subscriber被观察者是Newspaper。在经典的实现代码中观察者会将自身注册到被观察者的一个容器中比如subscriber.registerTo(newspaper)。被观察者发生了任何变化的时候会主动遍历这个容器依次通知各个观察者newspaper.notifyAllSubscribers()。
我们来看这个例程添加2个头文件
newspaper.h
#ifndef NEWSPAPER_H
#define NEWSPAPER_H
#include QCoreApplication
#include QObject
#include QDebug
class Newspaper : public QObject
{Q_OBJECT
public:Newspaper(const QString name) :m_name(name){}void send(){emit newPaper(m_name);}signals:void newPaper(const QString name);private:QString m_name;
};
#endif // NEWSPAPER_H
reader.h
#ifndef READER_H
#define READER_H
#include QCoreApplication
#include QObject
#include QDebugclass Reader : public QObject
{Q_OBJECT
public:Reader() {}void receiveNewspaper(const QString name){qDebug() Receives Newspaper: name;}
};
#endif // READER_Hmain.cpp
#include QCoreApplication
#include QObject
#include QDebug#include newspaper.h
#include reader.hint main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication app(argc, argv);Newspaper newspaper(Newspaper A);Reader reader;QObject::connect(newspaper, Newspaper::newPaper,reader, Reader::receiveNewspaper);newspaper.send();return app.exec();
} 为了减少文件数量可以把 newspaper.h 和 reader.h 都放在 main.cpp 的main()函数之前吗答案是可以但是需要有额外的操作。 解决方法我们手动调用 moc 工具处理 main.cpp并且将 main.cpp 中的#include newspaper.h改为#include moc_newspaper.h就可以了。不过这是相当繁琐的步骤为了避免这样修改我们还是将其放在头文件中。许多初学者会遇到莫名其妙的错误一加上Q_OBJECT就出错很大一部分是因为没有注意到这个宏应该放在头文件中。 解析
QObject 关键字
首先看Newspaper这个类。这个类继承了QObject类。只有继承了QObject类的类才具有信号槽的能力。所以为了使用信号槽必须继承QObject。凡是QObject类不管是直接子类还是间接子类都应该在第一行代码写上Q_OBJECT。不管是不是使用信号槽都应该添加这个宏。这个宏的展开将为我们的类提供信号槽机制、国际化机制以及 Qt 提供的不基于 C RTTI 的反射能力。因此如果你觉得你的类不需要使用信号槽就不添加这个宏就是错误的。其它很多操作都会依赖于这个宏。
注意这个宏将由 moc我们会在后面章节中介绍 moc。这里你可以将其理解为一种预处理器是比 C 预处理器更早执行的预处理器。 做特殊处理不仅仅是宏展开这么简单。moc 会读取标记了 Q_OBJECT的头文件生成以 moc_为前缀的文件比如 newspaper.h将生成 moc_newspaper.cpp。你可以到构建目录查看这个文件看看到底增加了什么内容。注意由于 moc 只处理头文件中的标记了Q_OBJECT的类声明不会处理 cpp 文件中的类似声明。
signals 关键字
Newspaper类的 public 和 private 代码块都比较简单只不过它新加了一个 signals。signals 块所列出的就是该类的信号。信号就是一个个的函数名返回值是 void因为无法获得信号的返回值所以也就无需返回任何值参数是该类需要让外界知道的数据。信号作为函数名不需要在 cpp 函数中添加任何实现我们曾经说过Qt 程序能够使用普通的 make 进行编译。没有实现的函数名怎么会通过编译原因还是在 mocmoc 会帮我们实现信号函数所需要的函数体所以说moc 并不是单纯的将 Q_OBJECT 展开而是做了很多额外的操作。
emit 关键字
Newspaper类的send()函数比较简单只有一个语句emit newPaper(m_name);。emit 是 Qt 对 C 的扩展是一个关键字其实也是一个宏。emit 的含义是发出也就是发出newPaper()信号。感兴趣的接收者会关注这个信号可能还需要知道是哪份报纸发出的信号所以我们将实际的报纸名字m_name当做参数传给这个信号。当接收者连接这个信号时就可以通过槽函数获得实际值。这样就完成了数据从发出者到接收者的一个转移。
slot 槽函数
Reader类更简单。因为这个类需要接受信号所以我们将其继承了QObject并且添加了Q_OBJECT宏。后面则是默认构造函数和一个普通的成员函数。Qt 5 中任何成员函数、static 函数、全局函数和 Lambda 表达式都可以作为槽函数。与信号函数不同槽函数必须自己完成实现代码。
槽函数就是普通的成员函数因此作为成员函数也会受到 public、private 等访问控制符的影响。我们没有说信号也会受此影响事实上如果信号是 private 的这个信号就不能在类的外面连接也就没有任何意义。
connect
main()函数中我们首先创建了Newspaper和Reader两个对象然后使用QObject::connect()函数。将信号-槽连接起来。然后我们调用Newspaper的send()函数。这个函数只有一个语句发出信号。
由于我们的连接当这个信号发出时自动调用 reader 的槽函数打印出语句。
自定义信号槽需要注意的事项
发送者和接收者都需要是QObject的子类当然槽函数是全局函数、Lambda 表达式等无需接收者的时候除外使用 signals 标记信号函数信号是一个函数声明返回 void不需要实现函数代码槽函数是普通的成员函数作为成员函数会受到 public、private、protected 的影响使用 emit 在恰当的位置发送信号使用QObject::connect()函数连接信号和槽。本文福利莬费领取Qt开发学习资料包、技术视频内容包括C语言基础Qt编程入门QT信号与槽机制QT界面开发-图像绘制QT网络QT数据库编程QT项目实战QSSOpenCVQuick模块面试题等等↓↓↓↓↓↓见下面↓↓文章底部点击莬费领取↓↓
