信号槽原理

在Qt中，提供了信号槽来处理对象间的通信。信号槽机制是Qt中的主要特征，同时也是Qt不同于其它框架的最大特点。

信号槽有些类似windows中的消息机制，通过回调函数来处理对象间的通信。但是回调函数是一种紧耦合的设计，调用者必须知道该在什么时候调用哪个回调函数。

Qt中的信号槽机制主要有以下两类函数实现：

信号函数：只管发出信号，不需要知道信号的接收者。例如按钮点击事件。
槽函数：只管接收，不管是谁发出的信号。例如响应一个点击事件。

信号函数与槽函数之间的联系通过QObject对象来绑定。

Qt信号槽的运行原理大致如下：

绑定信号函数和槽函数。
调用信号函数，发出信号（将信号写入队列中）
主线程从队列中获取信号。

需要注意的是，由于主线程是直接从队列中获取信号，所以信号的响应是依次执行的。当进行网络编程等响应时间过长的处理时，应该将信号的处理放到新线程中执行，否则会阻塞主线程。

通过Qt设计器(Qt designer)设置信号槽

拖拽添加信号槽

首先，我们打开Qt设计器界面，拖动一个按钮到界面中，并命名为关闭窗口，我们希望点击这个按钮可以关闭当前窗口。
然后选中下图所示的编辑信号槽按钮（左上角第二个图标）
选中按钮，按住左键将其拖到窗体边缘。在弹出的对话框中选择clicked()事件，勾选下方的显示从Qwidget继承的槽，选中close()事件。

通过上图，我们可以看到，pushButton作为信号发出的对象，发出一个clicked()信号。MainWindow作为接收的对象，执行close()操作。
然后单击OK

编译运行后，我们单击该按钮即可关闭窗口。

信号槽编辑器添加

除了上面的拖拽添加信号槽，我们还可以在Qt设计器中的信号槽编辑器中添加信号槽。

同样我们再拖动一个按钮到界面设计器中，并命名为最大化，通过单击该按钮实现最大化窗口。

添加一个按钮，并将对象名字改为max，如上图右边所示。

然后在信号槽编辑器中添加如下规则：

其中，发送者为max按钮，发送clicked()信号，接收者为MainWindow，响应的槽为showMaximized()。

通过上面的信号槽编辑器不难发现，拖拽的添加方法和信号槽编辑器添加是一样的。

通过代码绑定信号槽

通过界面设计器，我们可以很方便的添加信号槽，但是在实际应用中，我们往往需要自己定义要发送的信号以及处理的槽函数，此时就需要通过代码来实现信号以及槽函数，并对他们进行绑定。

Q_OBJECT

对于所有需要添加信号槽的类，我们都需要定义Q_OBJECT这个宏，这个宏本身没有任何作用，只是用来告诉moc程序，下面来对比以下添加和不添加Q_OBJECT宏的编译输出。

未添加Q_OBJECT时的编译输出如下：

添加Q_OBJECT后编译输出如下：

我们可以看到，在添加了Q_OBJECT后编译输出多了moc_*的内容。

信号函数

我们在mainwindow.h中新增加一个信号函数mySignal()，我只要定义这个信号就可以了，不需要去实现它，moc程序会帮我们实现。

需要注意的是，信号函数需要有signals:声明。

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

signals:
    void mySignal();
#        ^^^^^^^^^^^

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};
#endif // MAINWINDOW_H

编译后，我们可以在moc_mainwindow.cpp文件中找到如下内容，moc程序帮我们完成了信号的定义，并可以将其加入到消息队列中。

// SIGNAL 0
void MainWindow::mySignal()
{
    QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 0, nullptr);
}

槽函数

下面我们来编写一个槽函数。槽函数可以申明多种访问权限，这里我们指定为public。

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

signals:
    void mySignal();
    
public slots:
    void mySlots();
#        ^^^^^^^^^^

private:
    Ui::MainWindow *ui;
};
#endif // MAINWINDOW_H

需要注意的是，信号函数会自动生产定义，但是槽函数不会，槽函数需要我们自己添加定义。

我们实现槽函数的定义如下：

1
2
3

void MainWindow::mySlots(){
    std::cout<<"mySlots()"<<std::endl;
}

通过控制台输出mySlots()，此时需要在pro文件中增加CONFIG += console来打开控制台。

信号槽的绑定

界面绑定

我们可以在Qt设计器中通过拖拽来绑定事件，但是没有显示我们的槽函数，我们需要手动添加槽函数。

完成后，可以看到如下的结果：

可以看到，信号函数和槽函数绑定成功，槽函数响应了我们的点击事件。

手动添加槽函数

上面演示了用Qt设计器绑定信号槽，下面通过代码来绑定信号槽。

通过观察上面生成的ui_mainwindow.h文件，可以看到程序为我们绑定了信号槽，并且所有的界面元素对象以及样式都在该文件中进行了定义。

1	QObject::connect(pushButton, SIGNAL(clicked()), MainWindow, SLOT(mySlots()));

第一个参数pushButton为信号的发出者
第二个参数SIGNAL(clicked())表示clicked()信号
第三个参数MainWindow为接收者
第四个参数SLOT(mySlots())为定义的槽函数

需要注意的是，QObject为多有Qt对象的基类，正常可以不写，但当进行socket编程时需注意区分开来。

下面我们手动编写信号槽的连接。

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    QObject::connect(ui->pushButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(mySlots()));
#            ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
}

ui->pushButton为信号发出对象
SIGNAL(clicked())表示clicked()信号
this表示当前窗体为信号接收者
SLOT(mySlots())为定义的槽函数

除了上面的写法，信号槽函数还可以写成如下形式：

1	QObject::connect(ui->pushButton,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::mySlots);

总结

信号函数只需要声明，不用定义。
槽函数需要声明且定义。
一个信号可以绑定多个槽函数

余睿的博客

Qt信号槽