轉自個人博客

信號與槽是我個人認為QT中最牛的機制之一，最近沒有其他的內容可寫，今天就來細細總結一下這個信號與槽機制。

1. 信號與槽機制概述

信號與槽機制可以理解為QT中的一種通信手段，在運行相關代碼前，分別聲明信號和槽，再利用connect()方法將信號和對應的槽連接起來，之后再需要的地方使用emit觸發信號，那么就可以讓槽響應。

其中，槽可以是特定的槽函數，也可以是其他各種普通函數；信號是一種特定對象，其結構類似函數，也可以像函數那樣帶有參數，將值通過參數傳遞槽函數，便于槽函數處理變量，如果使用參數，則信號和槽的參數要保持一致。

示例：

class MyClass : public QObject 
{
protected:MyClass(QObject *parent = nullptr);~MyClass();void myFunc();signals:void dataArrived(string data);slots:void onDataArrived(string data);
}///MyClass::MyClass(QObject *parent = nullptr)
{// 在使用信號與槽函數之前連接信號和槽connect(this, &MyClass::dataArrived, this, &myClass::onDataArrived);
}
MyClass::~MyClass()
{// 在不用的時候釋放連接disconnect(this, &MyClass::dataArrived, this, &myClass::onDataArrived);
}void MyClass::onDataArrived(string data)
{// 處理data或其他操作
}void MyClass::myFunc()
{....// 在需要的地方觸發信號，執行onDataArrived槽函數，并傳遞數據emit dataArrived(data);
}

這個示例中，只在一個類中使用信號和槽傳遞數據，其效果與直接調用函數無異，但信號與槽的功能遠超如此。

可以使用信號與槽實現跨類通信、跨線程通信，保證線程不會阻塞，實現異步處理。一個槽可以同時與多個信號連接，便于代碼中應對不同情況，不用命名各種函數。而且信號與槽可以任意連接、解耦，也可以實現在不同的地方將一個信號與不同槽函數連接，輕松改寫結構，而不會影響代碼其他部分。

2. QT中信號與槽

2.1 基礎用法

我這里只提QT5中的用法，舊版本的用法幾乎不再使用。

2.1.1 信號signal

1. 聲明的格式

   需要在頭文件中使用signal關鍵字修飾單一對象，以指定信號對象，或者使用signals:來批量修飾對象，以批量指定信號對象。另外，Q_SIGNAL等同于signal，Q_SIGNALS:等同于signals:。

   信號本體格式等同于函數，但不需要再在CPP文件中定義“函數體”，返回值為void。也可聲明參數，以傳遞數據，但參數格式與槽保持一致，至少參數數目一樣多，并且參數之間可以隱式轉換，好比函數的調用。

   示例：

   class MyClass : public QObject 
   {// 修飾單一信號對象// Q_SIGNAL等同signalQ_SIGNAL void fileDeleted(); // 批量修飾信號對象
   // signals等同Q_SIGNALS
   signals: // 可聲明參數void fileCreated(string filePath);void fileModifed();
   }
   

2. 使用

   先使用connect()方法連接信號與槽，在需要的地方，使用emit觸發信號，如有參數，就需要保證格式的正確。

   emit fileDeleted();
   Q_EMIT fileCreated(path);
   

2.1.2 槽slot

1. 聲明的格式

   可選的在頭文件中使用slot關鍵字修飾單一對象，以指定槽函數，或者使用slots:來批量修飾對象，以批量指定槽函數。另外，Q_SLOT等同于slot，Q_SLOTS:等同于slots:。

   槽函數的本身就是函數，即使用函數格式，需要在CPP文件中定義函數體，任意定義返回值以應對其他需要調用此函數的地方。不同于信號必須使用signal關鍵字告訴編譯器這是信號對象，槽函數也可以直接使用普通函數作為連接對象。

   示例：

   class MyClass : public QObject 
   {
   // 普通函數可直接被當作槽函數用connect方法與信號連接
   // 可以有返回值
   bool onFileModifed();public: // 需要修飾訪問權限// Q_SLOT等同slotQ_SLOT void onFileDeleted();// 需要修飾訪問權限, slots等同Q_SLOTS
   public slots:// 可聲明參數void onFileCreated(string filePath);
   }
   

2. 使用

   作為一個函數，需要在CPP文件中定義函數體，在需要的時候使用connect()方法連接信號與槽，以便之后被信號調用。

   bool MyClass::onFileModifed()
   {/// 函數體...
   }void MyClass::onFileCreated(string filePath)
   {/// 函數體...   
   }
   

2.1.3 connect()方法

1. QT5中的connect()方法：

使用connect()方法將信號和槽建立連接，以便信號觸發時，執行指定槽函數。

connect(const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, const QObject *receiver, PointerToMemberFunction slot, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)

• 參數一sender：信號發出的對象
• 參數二signal：信號所在類名和信號名稱，格式為**&類名::信號名**
• 參數三receiver：信號接收的對象，槽函數所在的對象
• 參數四slot：槽函數所在類名和槽函數名稱，格式為**&類名::槽函數名**
• 參數五（在2.2中詳細介紹）

示例：

QLabel *label = new QLabel;
QLineEdit *lineEdit = new QLineEdit;
QObject::connect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, label, &QLabel::setText);

2. disconnect()方法：

使用disconnect()方法釋放信號和槽連接，便于之后此信號和不同槽函數建立連接，一般不使用此信號和槽時就要記得釋放連接。

disconnect(const QObject *sender, PointerToMemberFunction signal, const QObject *receiver, PointerToMemberFunction slot)

格式與connect時保持一致，但disconnect()方法沒有第五參數，即便connect()時指定了第五參數，disconnect()時直接省略。

示例：

// 建立連接
QObject::connect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, label, &QLabel::setText);
// 釋放此連接
QObject::disconnect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, label, &QLabel::setText);

3. 使用Lambda表達式作為槽函數：

當然，前面又說到槽可以為其他函數，也就可以使用Lambda表達式來作為槽函數，使用Lambda表達式可以簡化槽函數的聲明，也可以通過Lambda表達式隨著信號調用參數格式與信號不一致的函數，或增加更多的使用條件。

關于C++ Lambda表達式可見我另一篇文章：C++ Lambda表達式

示例：

class MyClass : public QObject 
{
protected:MyClass(QObject *parent = nullptr);void myFunc(string data, int size);signals:void dataArrived(string data);
}///
MyClass::MyClass(QObject *parent = nullptr)
{connect(this, &MyClass::dataArrived, this, [&](){myFunc(data, data.lenght());/// 或進行其他處理});
}

2.2 connect()第五參數與多線程

connnect()方法通過使用第五個參數來設定槽函數的調用關系，此參數有五個固定的枚舉值：

1. Qt::AutoConnection：自動連接，默認模式，根據信號和槽調用的線程自動進行選擇。如果信號和槽在同一線程中，則使用Qt::DirectConnection類型連接；如果在不同線程，則使用Qt::QueuedConnection連接。
2. Qt::DirectConnection：直接連接。當信號和槽運行在同一線程中時使用，其效果類似函數調用，直接在信號發送的位置調用槽函數。
3. Qt::QueuedConnection：隊列連接。當信號和槽運行在不同線程中時使用，信號發出時，不會立即調用槽，而是將其放入接收者所在線程的事件隊列中，等到接收者當前函數執行完，進入事件循環之后，槽函數才會被調用。
4. Qt::BlockingQueuedConnection：阻塞隊列連接。當信號和槽運行在不同線程中時使用，類似于 QueuedConnection，但在調用槽時會阻塞信號的發送者，直到槽執行完成。所以如果信號和槽在同一線程時，就會造成死鎖，適用于需要確保槽完成執行再繼續其他操作的場景。
5. Qt::UniqueConnection：唯一連接，可以與上述四個通過或字符|結合使用。此枚舉值與上述四個不同，其不指定槽函數的調用方式，而是確保該連接在相同的信號和槽組合中是唯一的。如果嘗試將同一信號和槽再次連接，連接將不會生效。這可以防止重復連接，避免一次觸發信號多次運行槽函數。

示例：

QObject::connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot, Qt::QueuedConnection | Qt::UniqueConnection);

3. 于QML中使用信號與槽

QML中的信號與槽機制與C++中的使用方法類似。但QML中定義的任意屬性變量都有自己的信號，無需用戶自己定義，幾乎所有組件都是如此，一般使用時，更多情況會使用QML為這些對象設定的信號。當然也可以自定義信號和槽函數以及相互的連接。

3.1 監控QML默認定義的信號

QML中為組件默認屬性或自定義屬性都默認設置了信號，定義對應槽函數就可以在信號觸發后調用。槽函數的格式為**on+信號名（首字母大寫）**，可由此自定義觸發信號后的執行代碼。

1. 組件屬性

大多數QML組件都有內置信號，這些信號可以直接連接到槽函數來響應特定事件。

一般的默認屬性都有自己的指定觸發方式，比如Button組件通過點擊觸發clicked()信號，當然也可以直接調用clicked()手動觸發信號。

示例：

// Button組件的clicked信號在用戶點擊按鈕時觸發
// 通過onClicked自定義代碼，在信號觸發時輸出指定內容
Button {  onClicked: {  console.log("Button was clicked!");  }  
}  

2. 自定義屬性變量

QML中的自定義屬性變量也會自動創建變化信號，當屬性值發生變化時會觸發相應的信號。

對于QML中使用 property 聲明的自定義屬性，首字母必須小寫，其發生改變時觸發信號的槽函數格式為 on+屬性名（首字母大寫）+Changed 。

示例：

property int num: 0  // 自動創建的信號，當num發生變化時觸發  
onNumChanged: {  console.log("num changed to:", counter);  
}    

3.2 自定義信號與槽

1. 自定義信號signal

QML中也可以直接使用 signal 關鍵字定義專門的信號屬性，可以帶有參數，格式參考下方示例，同樣首字母小寫。

槽函數格式即為**on+信號名（首字母大寫）**。

觸發信號直接使用信號名調用信號即可，觸發信號后就直接執行槽函數。

注意： signal 關鍵字定義信號只能在QML文件的根組件使用

示例：

ColumeLayout { // 根組件signal mySignal(string data)  //信號觸發時調用，同槽函數onMySignal: {  console.log(data)  }Button: {  text: "Emit mySignal"  onClicked: {// 觸發信號mySignal("Hello World!"); }}  
}  

2. Connections{}

Connections 組件用于處理信號的連接。重要的是它可以在不同作用域之間連接信號和槽，適合在運行時動態處理信號，特別是在定義和使用信號的組件不在同一上下文時。

格式上，使用target屬性指定信號發出對象，然后就可以監聽發出對象內部的信號，信號對應的槽函數必須用function修飾。

注意：

1. 因為是跨作用域連接信號，對方根組件的信號自然是能監聽，但子組件的信號就監聽不了了。就好比可以調用根組件的屬性變量，調用不了子組件的屬性變量
2. 這個方法同樣可以運用于C++注冊給QML的類，監聽C++中暴露的方法。

示例1：

// MyButton.qml
Button {property string myText: ''signal doubleClicked()onDoubleClicked: {console.log(myText + "double clicked")}
}// MyItem.qml
ColumeLayout { // 根組件MyButton {id: myButton}Connections{target: myButton // 信號發出對象// 注意變量的信號名格式，注意function修飾function onTextChanged(){myFunc() // 執行本作用域的函數}function onDoubleClicked(){// 在本作用域再定義一個此信號的槽函數}}function myFunc(){// ...}
}

示例2：

Connections{target: qwidget // C++注冊給QML的名稱// 監聽C++中暴露給QML的變量的變化function onWidthChanged(){// ...}function onHeightChanged(){// ...}
}