Qt 信号与槽机制

信号与槽基本介绍

信号与槽（Signal & Slots）是Qt框架的核心机制，用于实现对象间的松耦合通信。它取代了传统的回调函数，提供更灵活、安全的方式处理时间响应。

基本概念

信号（Signal）

• 由对象在特定事件发生时发出（emit），如按钮点击、数据更新等。
• 声明在类的signals:区域，无需实现（由Qt的元对象系统自动生成）。
• 示例：按钮的clicked()信号。

槽（Slot）

• 普通的成员函数，用于响应信号，执行具体逻辑。
• 声明为public slots:、private slots:等，或直接使用Q_SLOTS宏（Qt5后支持普通函数作为槽）。
• 示例：关闭窗口的close()槽。

连接（Connection）

• 通过QObject::connnect()建立信号与槽的绑定关系。
• 支持多对多连接（一个信号可以出发多个槽，一个槽也可响应多个信号）。

特点

• 松耦合：信号发出者无需知道谁接手，槽也无需知道信号来源。
• 类型安全：参数类型和数量必须兼容（Qt5新语法支持编译时检查）。
• 跨线程通信：通过Qt::QueuedConnection实现线程间安全调用。
• 灵活连接：支持运行时动态连接或断开（connect/disconnect）。

使用步骤

声明信号与槽

class MyWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT  // 必须包含，启用元对象特性
public:
    explicit MyWidget(QWidget *parent = nullptr);

signals:
    void mySignal(int value);  // 声明信号

public slots:
    void mySlot(int value);    // 声明槽函数
};

实现槽函数

void MyWidget::mySlot(int value) {
    qDebug() << "Received value:" << value;
}

连接信号与槽

• Qt5新语法（推荐，类型安全）：

QObject::connect(sender, &SenderClass::signalName, receiver, &ReceiverClass::slotName);

示例：

QPushButton *button = new QPushButton("Click me");
connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MyWidget::close);

• Qt4旧语法（兼容性保留）：

connect(sender, SIGNAL(signalName(参数)), receiver, SLOT(slotName(参数)));

示例场景：点击按钮改变文本

// 窗口类定义
class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT
public:
    MainWindow();

private slots:
    void updateLabel();  // 槽函数

private:
    QLabel *label;
    QPushButton *button;
};

// 实现
MainWindow::MainWindow() {
    label = new QLabel("Hello");
    button = new QPushButton("Change Text");
    
    // 连接按钮点击信号到槽
    connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::updateLabel);
    
    QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout;
    layout->addWidget(label);
    layout->addWidget(button);
    setCentralWidget(new QWidget);
    centralWidget()->setLayout(layout);
}

void MainWindow::updateLabel() {
    label->setText("Text Changed!");
}

常见问题与技巧

连接失败的可能原因：

• 忘记添加Q_OBJECT宏。
• 信号/槽参数不匹配。
• 对象未正确初始化或已被销毁。

自动连接：

在Qt Designer中命名控件为on_控件名_信号（如on_button_clicked()），无需手动connect。

Lambda表达式：

Qt5支持在连接时使用Lambda，简化代码：

connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {
    label->setText("Lambda Slot");
});

在上述代码中[=]虽然是值传递方式，但是label是指针类型，使用[=]会捕获指针本身（内存地址副本），所以可以通过->操作符访问成员函数。

连接类型

通过第五个参数指定，如Qt ::QueuedConnection（异步）、Qt::DirectConnection（同步）。