C++——Qt的信号和槽的详解
1、概述
信号槽是 Qt 框架引以为豪的机制之⼀。所谓信号槽，实际就是观察者模式。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，它就会使⽤连接（connect）函数，意思是，将想要处理的信号和⾃⼰的⼀个函数（称为槽（slot））绑定来处理这个信号。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。）
信号和槽是Qt特有的信息传输机制，是Qt设计程序的重要基础，它可以让互不⼲扰的对象建⽴⼀种联系。
槽的本质是类的成员函数，其参数可以是任意类型的。和普通C++成员函数⼏乎没有区别，它可以是虚函数；也可以被重载；可以是公有的、保护的、私有的、也可以被其他C++成员函数调⽤。唯⼀区别的是：槽可以与信号连接在⼀起，每当和槽连接的信号被发射的时候，就会调⽤这个槽。
1.1对象树(⼦对象动态分配空间不需要释放)
Qt提供了⼀种机制，能够⾃动、有效的组织和管理继承⾃QObject的Qt对象，这种机制就是对象树。
Qt对象树在⽤户界⾯编程上是⾮常有⽤的。它能够帮助程序员减轻内存泄露的压⼒。
⽐如说当应⽤程序创建了⼀个具有⽗窗⼝部件的对象时，该对象将被加⼊⽗窗⼝部件的孩⼦列表。当应⽤程序销毁⽗窗⼝部件时，其下的孩⼦列表中的对象将被⼀⼀删除。这让我们在编程时，能够将主要精⼒放在系统的业务上，提⾼编程效率，同时也保证了系统的稳健性。
下⾯笔者将简单分析对象树。
代码验证：
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
QDialog *dlg = new QDialog(0);
lambda编程
QPushButton *btn = new QPushButton(dlg);
qDebug() << "dlg = " << dlg;
qDebug() << "btn = " << btn;
dlg->exec();    delete btn;
qDebug() << "dlg = " << dlg;    return 0;
}
dlg = QDialog(0x3ea1a0)
btn = QPushButton(0x3ea228)/*关闭窗⼝后，dlg = QDialog(0x3ea1a0)
这说明关闭窗⼝，不会销毁该窗⼝部件，⽽是将其隐藏起来。
我们在qDebug() << "dlg = " << dlg;
之后加上
qDebug() << "btn = " << btn;
明显的，我们之前已经delete btn，btn指针没有被赋值为0，这是编译器决定的。
执⾏程序后，必然出现段错误。
2、
将程序稍微修改下。*/int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
QDialog *dlg = new QDialog(0);
QPushButton *btn = new QPushButton(dlg);
qDebug() << "dlg = " << dlg;
qDebug() << "btn = " << btn;
dlg->exec();    delete dlg;
qDebug() << "btn = " << btn;
return 0;
}
2、信号和槽
为了体验⼀下信号槽的使⽤，我们以⼀段简单的代码说明：
Qt5 的书写⽅式：（推荐的使⽤）★★★★★
#include <QApplication>
#include <QPushButton>
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
QPushButton button("Quit");
QObject::connect(&button, &QPushButton::clicked,&app, &QApplication::quit);
button.show();
();
}
我们按照前⾯⽂章中介绍的在 Qt Creator 中创建⼯程的⽅法创建好⼯程，然后将main()函数修改为上⾯的代码。点击运⾏，我们会看到⼀个按钮，上⾯有“Quit”字样。点击按钮，程序退出。
connect()函数最常⽤的⼀般形式：
connect(sender, signal, receiver, slot);
参数：
sender：发出信号的对象
signal：发送对象发出的信号
receiver：接收信号的对象
slot：接收对象在接收到信号之后所需要调⽤的函数
信号槽要求信号和槽的参数⼀致，所谓⼀致，是参数类型⼀致。如果不⼀致，允许的情况是，槽函数的参数可以⽐信号的少，即便如此，槽函数存在的那些参数的顺序也必须和信号的前⾯⼏个⼀致起来。这是因为，你可以在槽函数中选择忽略信号传来的数据（也就是槽函数的参数⽐信号的少），但是不能说信号根本没有这个数据，你就要在槽函数中使⽤（就是槽函数的参数⽐信号的多，这是不允许的）。
如果信号槽不符合，或者根本不到这个信号或者槽函数，⽐如我们改成：
connect(&button, &QPushButton::clicked, &QApplication::quit2);
由于 QApplication 没有 quit2 这样的函数，因此在编译时会有编译错误：
'quit2' is not a member of QApplication
这样，使⽤成员函数指针我们就不会担⼼在编写信号槽的时候出现函数错误。
Qt4 的书写⽅式：
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QPushButton *button = new QPushButton("Quit");
connect(button, SIGNAL(clicked()), &a, SLOT(quit()));
button->show();
();
}
这⾥使⽤了SIGNAL和SLOT这两个宏，将两个函数名转换成了字符串。注意到connect()函数的 signal 和 slot 都是接受字符串，⼀旦出现连接不成功的情况，Qt4是没有编译错误的（因为⼀切都是字符串，编译期是不检查字符串是否匹配），⽽是在运⾏时给出错误。这⽆疑会增加程序的不稳定性。
Qt5在语法上完全兼容Qt4
⼩总结：
1>. 格式: connect(信号发出者对象(指针), &className::clicked, 信号接收者对象(指针), &classB::slot);
2>. 标准信号槽的使⽤:
connect(sender, &Send::signal, receiver, &Receiver::slot)
3、⾃定义信号槽
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。
下⾯我们看看使⽤ Qt 的信号槽，实现⼀个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。
#include <QObject>
// newspaper.h //
class Newspaper : public QObject
{
Q_OBJECTpublic:
Newspaper(const QString & name) :
m_name(name)
{
}
void send()
{
emit newPaper(m_name);
}
signals:    void newPaper(const QString &name);
private:
QString m_name;
};
// reader.h //
#include < QObject>
#include  <QDebug>
class Reader : public QObject
{
Q_OBJECTpublic:
Reader() {}
void receiveNewspaper(const QString & name)
{
qDebug() << "Receives Newspaper: " << name;
}
};
// main.cpp //
#include <QCoreApplication>
#include "newspaper.h"
#include "reader.h"
int 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();
();
}
●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。
● 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。
●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。
● 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。（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。）
3.1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。
●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
3.2信号槽的更多⽤法
●⼀个信号可以和多个槽相连
  如果是这种情况，这些槽会⼀个接⼀个的被调⽤，但是它们的调⽤顺序是不确定的。
●多个信号可以连接到⼀个槽
  只要任意⼀个信号发出，这个槽就会被调⽤。
●⼀个信号可以连接到另外的⼀个信号
  当第⼀个信号发出时，第⼆个信号被发出。除此之外，这种信号-信号的形式和信号-槽的形式没有什么区别。
●槽可以被取消链接
  这种情况并不经常出现，因为当⼀个对象delete之后，Qt⾃动取消所有连接到这个对象上⾯的槽。
●使⽤Lambda 表达式
  在使⽤ Qt 5 的时候，能够⽀持 Qt 5 的编译器都是⽀持 Lambda 表达式的。
  我们的代码可以写成下⾯这样：
QObject::connect(&newspaper, static_cast

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