信號與槽的總結

QT中的信號與Linux的信號對比

1）信號源

2）信號的類型

3）信號的處理方式

QT信號與Linux信號的深度對比分析

一、信號源對比

QT信號

用戶定義信號

：由開發者通過

signals:

關鍵字在QObject派生類中顯式聲明

class MyObject : public QObject {Q_OBJECT
signals:void mySignal(int param);
};

框架內置信號：QT框架提供的信號（如QPushButton的clicked()）
信號觸發方式

：通過
```
emit
```
關鍵字顯式觸發
```
emit mySignal(42);
```

Linux系統信號

系統預定義信號：由操作系統內核預先定義（如SIGINT、SIGSEGV等）
硬件產生信號：如SIGSEGV(內存訪問錯誤)、SIGFPE(算術異常)
進程間信號

：通過kill()系統調用發送
```
kill(pid, SIGTERM);
```

二、信號類型對比

QT信號類型特征

特性	說明
類型安全	編譯時檢查參數類型匹配
帶參數	可攜帶任意數量、類型的參數
面向對象	必須屬于某個QObject派生類
同步/異步	默認隊列連接(異步)，可設置為直接連接(同步)

Linux信號類型特征

特性	說明
固定編號	標準信號編號1-31，實時信號34-64
無參數	僅信號編號，不能攜帶額外數據
進程級別	與特定線程/進程關聯，非面向對象
同步觸發	信號處理函數在信號產生時立即執行

常見Linux信號示例：

SIGINT (2)：終端中斷信號(Ctrl+C)

SIGKILL (9)：強制終止信號

SIGSEGV (11)：無效內存訪問

SIGTERM (15)：終止請求信號

三、處理方式對比

QT信號處理（信號-槽機制）

// 連接方式
QObject::connect(sender, &Sender::valueChanged, receiver, &Receiver::updateValue);// 槽函數聲明
public slots:void updateValue(int newValue);**處理特點**：

多線程安全：自動跨線程事件隊列傳遞
連接類型：
- 直接連接（同步執行）
- 隊列連接（異步，接收者線程事件循環處理）
- 自動連接（默認，根據線程關系自動選擇）
內存管理：自動處理對象生命周期（可使用Qt::UniqueConnection）

Linux信號處理

// 信號處理函數注冊
struct sigaction sa;
sa.sa_handler = handler;
sigaction(SIGINT, &sa, NULL);void handler(int sig) {// 信號處理邏輯
}

處理特點：

同步執行：中斷當前執行流立即處理
限制嚴格：
- 信號處理函數中只能調用異步信號安全函數
- 不能使用malloc等非可重入函數
特殊處理：
- SIGKILL和SIGSTOP不能被捕獲或忽略
- 某些信號會導致核心轉儲（如SIGSEGV）

四、關鍵差異總結

對比維度	QT信號	Linux信號
抽象級別	高層次面向對象機制	低層次操作系統機制
參數傳遞	支持復雜參數傳遞	僅信號編號，無參數
線程處理	自動處理跨線程通信	需要顯式處理線程掩碼
可靠性	可靠，不會丟失	非實時信號可能丟失
處理時機	通過事件循環異步處理	立即中斷當前執行流
調試支持	可通過QtCreator調試	需要gdb等系統級調試工具

五、實際應用場景

QT信號典型用例

GUI事件處理（按鈕點擊、窗口關閉）
跨線程通信（工作線程到主線程通知）
模塊間解耦（觀察者模式實現）

Linux信號典型用例

進程控制（優雅終止服務進程）
異常處理（內存錯誤、算術異常捕獲）
進程間簡單通知（無需復雜數據傳遞）

六、高級主題

QT信號的高級特性

Lambda表達式連接：

connect(button, &QPushButton::clicked, [=](){qDebug() << "Button clicked";
});

信號轉發：

connect(obj1, &ClassA::signalA, obj2, &ClassB::signalB);

信號連接管理：disconnect()斷開連接

Linux信號的進階處理

信號屏蔽：

sigset_t set;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGINT);
pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);

實時信號處理：

union sigval value;
value.sival_int = 42;
sigqueue(pid, SIGRTMIN, value); // 可攜帶少量數據

替代方案：更復雜的進程通信建議使用socket、管道等機制

信號槽中connect函數的使用

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

參數說明：

? sender：信號的發送者；

? signal：發送的信號（信號函數）；

? receiver：信號的接收者；

? method：接收信號的槽函數；

? type： ?于指定關聯?式，默認的關聯?式為 Qt::AutoConnection，通常不需要?動設定。

在控件的問題上我們需要查閱的問題

內置了哪些信號，信號是何時觸發的

內置了哪些槽，槽的作用是什么

一、常見控件的內置信號

按鈕類控件(QPushButton等)

主要內置信號：

clicked()：按鈕被鼠標點擊或鍵盤激活時觸發
pressed()：按鈕被按下時立即觸發
released()：按鈕被釋放時觸發
toggled(bool checked)：可切換按鈕狀態改變時觸發

// 示例：連接按鈕點擊信號
connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onButtonClicked);

文本輸入類控件(QLineEdit, QTextEdit)

主要內置信號：

textChanged(const QString &text)：文本內容改變時觸發
textEdited(const QString &text)：用戶編輯文本時觸發
returnPressed()：按下回車鍵時觸發
editingFinished()：編輯完成(失去焦點)時觸發

// 示例：實時響應文本變化
connect(ui->lineEdit, &QLineEdit::textChanged,[this](const QString &text){qDebug() << "Current text:" << text;});

選擇類控件(QComboBox, QCheckBox, QRadioButton)

主要內置信號：

currentIndexChanged(int index)：當前選項改變時觸發
currentTextChanged(const QString &text)：當前文本改變時觸發
stateChanged(int state)：復選框/單選按鈕狀態改變時觸發

// 示例：響應下拉框選擇變化
connect(ui->comboBox, QOverload<int>::of(&QComboBox::currentIndexChanged),[](int index){qDebug() << "Selected index:" << index;});

二、信號觸發時機詳解

用戶交互觸發

鼠標事件：點擊、雙擊、懸停等
鍵盤事件：按鍵按下、釋放、輸入等
觸摸事件：觸摸屏交互

狀態變化觸發

值改變：如滑塊位置、進度條值等
焦點變化：控件獲得/失去焦點
可見性變化：顯示/隱藏狀態改變

系統事件觸發

定時器超時：QTimer的timeout()信號
網絡響應：QNetworkReply的finished()信號
文件系統變化：QFileSystemWatcher的fileChanged()信號

三、常見控件的內置槽函數

基礎功能槽

槽函數	作用	適用控件
`setText(const QString &)`	設置控件文本	QLabel, QLineEdit等
`clear()`	清空內容	QLineEdit, QTextEdit等
`setEnabled(bool)`	啟用/禁用控件	所有QWidget派生類
`show()`/`hide()`	顯示/隱藏控件	所有QWidget派生類

// 示例：使用內置槽
connect(ui->actionClear, &QAction::triggered,ui->textEdit, &QTextEdit::clear);

狀態控制槽

槽函數	作用	適用控件
`setChecked(bool)`	設置選中狀態	QCheckBox, QRadioButton
`setCurrentIndex(int)`	設置當前選項	QComboBox, QTabWidget
`setValue(int)`	設置數值	QProgressBar, QSlider

// 示例：控制進度條
connect(ui->startButton, &QPushButton::clicked,[this](){ui->progressBar->setValue(0);});

四、槽函數的作用與分類

數據操作槽

數據獲取：如text()、value()等
數據設置：如setText()、setValue()等
數據清除：如clear()、reset()等

狀態控制槽

啟用/禁用控制：setEnabled()、setDisabled()
可見性控制：show()、hide()、setVisible()
狀態切換：setChecked()、toggle()

視圖操作槽

滾動控制：scrollToTop()、scrollToBottom()
縮放控制：zoomIn()、zoomOut()
選擇控制：selectAll()、deselect()

五、信號與槽的高級應用

自動連接命名槽

QT支持特定命名格式的槽函數自動連接：

// 聲明
private slots:void on_pushButton_clicked();// 實現
void MainWindow::on_pushButton_clicked() {// 無需顯式connect，自動關聯名為"pushButton"的按鈕點擊信號
}

信號與槽的連接類型

// 五種連接類型
Qt::AutoConnection      // 自動選擇(默認)
Qt::DirectConnection    // 同步直接調用
Qt::QueuedConnection    // 異步隊列調用
Qt::BlockingQueuedConnection // 阻塞式隊列調用
Qt::UniqueConnection    // 唯一連接(防止重復連接)

Lambda表達式作為槽

connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, [this](){// 可以直接訪問類成員ui->label->setText("Button clicked at " + QTime::currentTime().toString());
});

六、最佳實踐建議

信號-槽連接規范：
- 優先使用新式語法(&Sender::signal形式)
- 避免在構造函數中連接尚未完全初始化的對象
資源管理：
- 使用QPointer管理可能被刪除的對象
- 及時斷開不再需要的連接(disconnect)
線程安全：
- 跨線程連接使用QueuedConnection
- 避免在不同線程間直接操作GUI控件
性能優化：
- 高頻信號考慮節流(throttling)或防抖(debouncing)
- 大量連接時考慮使用QSignalMapper或lambda統一處理