
目录
- `一.信号和槽概述`
- `信号的本质`
- 槽的本质
- `信号和槽的使⽤`
- `连接信号和槽`
- `查看内置信号和槽`
- `通过 Qt Creator ⽣成信号槽代码`
- `⾃定义信号和槽`
- `带参数的信号和槽`
- `信号与槽的断开`
- `Qt4 版本信号与槽的连接`
- `使⽤ Lambda 表达式定义槽函数`
一.信号和槽概述
在 Qt 中,用户和控件的每次交互过程
称为⼀个事件。⽐如 “用户点击按钮” 是⼀个事件,“用户关闭窗⼝” 也是⼀个事件。每个事件都会发出⼀个信号
,例如用户点击按钮会发出 “按钮被点击” 的信号,⽤⼾关闭窗⼝会发出 “窗⼝被关闭” 的信号。
Qt 中的所有控件都具有接收信号的能⼒,⼀个控件还可以接收多个不同的信号。对于接收到的每
个信号,控件都会做出相应的响应动作。例如,按钮所在的窗⼝接收到 “按钮被点击” 的信号后,会做出 “关闭⾃⼰” 的响应动作;再⽐如输⼊框自己接收到 “输⼊框被点击” 的信号后,会做出 “显⽰闪烁的光标,等待用户输⼊数据” 的响应动作。在 Qt 中,对信号做出的响应动作就称之为槽
。
信号和槽是 Qt 特有的消息传输机制,它能将相互独⽴的控件关联起来。⽐如,“按钮” 和 “窗⼝”
本⾝是两个独⽴的控件,点击 “按钮” 并不会对 “窗⼝” 造成任何影响。通过信号和槽机制,可以将 “按钮” 和 “窗⼝” 关联起来,实现 “点击按钮会使窗⼝关闭” 的效果。
信号的本质
信号是由于用户对窗⼝或控件进⾏了某些操作,导致窗⼝或控件产⽣了某个特定事件,这时 Qt 对应的窗⼝类会发出某个信号,以此对用户操作做出反应。因此,信号的本质就是事件
。如:
- 按钮单击、双击,窗⼝刷新,⿏标移动、⿏标按下、⿏标释放, 键盘输⼊等
那么在 Qt 中信号是通过什么形式呈现给使⽤者的呢?
- 我们对哪个窗⼝进⾏操作, 哪个窗⼝就可以捕捉到这些被触发的事件。
- 对于使⽤者来说触发了⼀个事件我们就可以得到 Qt 框架给我们发出的某个特定信号。
信号的呈现形式就是函数
, 也就是说某个事件产⽣了, Qt 框架就会调⽤某个对应的信号函数, 通知使⽤者。
在 Qt 中信号的发出者是某个实例化的类对象。
槽的本质
槽(Slot)就是对信号响应的函数
。槽就是⼀个函数,与⼀般的 C++ 函数是⼀样的,可以定义在
类的任何位置( public、protected 或 private ),可以具有任何参数,可以被重载,也可以被直接调⽤(但是不能有默认参数)。槽函数与⼀般的函数不同的是:槽函数可以与⼀个信号关联,当信号被发射时,关联的槽函数被⾃动执⾏
。
说明
-
信号和槽机制底层是通过函数间的相互调⽤实现的
。每个信号都可以⽤函数来表⽰,称为信号函数
;每个槽也可以⽤函数表⽰,称为槽函数
。例如: “按钮被按下” 这个信号可以⽤ clicked() 函数表⽰,“窗⼝关闭” 这个槽可以⽤ close() 函数表⽰,假如使⽤信号和槽机制实现:“点击按钮会关闭窗⼝” 的功能,其实就是 clicked() 函数调⽤ close() 函数的效果。 -
信号函数和槽函数通常位于某个类中,和普通的成员函数相⽐,它们的特别之处在于:
- 信号函数⽤ signals 关键字修饰,槽函数⽤ public slots、protected slots 或者 private slots 修饰。signals 和 slots 是 Qt 在 C++ 的基础上扩展的关键字,专⻔⽤来指明信号函数和槽函数;
信号函数只需要声明,不需要定义(实现),⽽槽函数需要定义(实现)
。
-
💡 信号函数的定义是 Qt ⾃动在编译程序之前⽣成的. 编写 Qt 应⽤程序的程序猿⽆需关注.这种⾃动⽣成代码的机制称为 元编程 (Meta Programming) .
信号和槽的使⽤
连接信号和槽
在 Qt 中,QObject 类
提供了⼀个静态成员函数 connect() ,该函数专⻔⽤来关联指定的信号函数和槽函数。
💡QObject 是 Qt 内置的⽗类
,Qt 中提供的很多类都是直接或者间接继承⾃ QObject。
connect() 函数原型:
connect (const QObject *sender, const char * signal ,const QObject * receiver , const char * method , Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection )
参数说明:
- sender:信号的发送者;
- signal:发送的信号(信号函数);
- receiver:信号的接收者;
- method:接收信号的槽函数;
- type: ⽤于指定关联⽅式,默认的关联⽅式为 Qt::AutoConnection,通常不需要⼿动设定。
代码⽰例: 在窗⼝中设置⼀个按钮,当点击 “按钮” 时关闭 “窗⼝” .
查看内置信号和槽
系统⾃带的信号和槽通常是通过 “Qt 帮助⽂档” 来查询。如上述⽰例,要查询 “按钮” 的信号,在帮助⽂档中输⼊:QPushButton,
- ⾸先可以在 “Contents” 中寻找关键字 signals,
- 如果没有找到, 继续去⽗类中查找. 因此我们去他的⽗类 QAbstractButton 中继续查找关键字signals。

Contents里面们没有Signals关键字,去父类查找,点击父类。
点击Signals,就找到clicked()信号函数了。
查找close槽函数也是类似的方法,这里不赘述。
通过 Qt Creator ⽣成信号槽代码
代码⽰例: 在窗⼝中设置⼀个按钮,当点击 “按钮” 时关闭 “窗⼝”
1. 双击 widget.ui ⽂件,进⼊ UI 设计界⾯;

2. 在 UI 设计窗⼝中拖⼊⼀个 “按钮” ,并且修改 “按钮” 的名称及字体⼤⼩等;

3. 可视化⽣成槽函数;

4. 当单击 “转到槽…” 之后,出现如下界⾯:对于按钮来说,当点击时发送的信号是:clicked(),所以此处选择:clicked()

5. ⾃动⽣成槽函数原型框架;
(1) 在 “widget.h” 头⽂件中⾃动添加槽函数的声明;
- ⾃动⽣成槽函数的名称有⼀定的规则。槽函数的命名规则为on_XXX_SSS,其中:
1、以 " on " 开头,中间使⽤下划线连接起来;
2、" XXX " 表⽰的是对象名(控件的 objectName 属性)。
3、“SSS " 表⽰的是对应的信号。 如:” on_pushButton_clicked() " ,pushButton 代表的是对象名,clicked 是对应的信号。
💡 按照这种命名⻛格定义的槽函数, 就会被 Qt ⾃动的和对应的信号进⾏连接.但是咱们⽇常写代码的时候, 除⾮是 IDE ⾃动⽣成, 否则最好还是不要依赖命名规则, ⽽是显式使⽤ connect 更好.
- ⼀⽅⾯显式 connect 可以更清晰直观的描述信号和槽的连接关系.
- 另⼀⽅⾯也防⽌信号或者槽的名字拼写错误导致连接失效.

(2)在 “widget.cpp” 中⾃动⽣成槽函数定义.

在槽函数函数定义中添加要实现的功能. 实现关闭窗⼝的效果.
void Widget::on_pushButton_clicked()
{this->close();
}
⾃定义信号和槽
基本语法
在 Qt 中,允许⾃定义信号的发送⽅以及接收⽅,即可以⾃定义信号函数和槽函数。但是对于⾃定义的信号函数和槽函数有⼀定的书写规范。
⾃定义信号函数书写规范
- ⾃定义信号函数必须写到 “signals” 下;
返回值为 void,只需要声明,不需要实现
;可以有参数,也可以发⽣重载
;
⾃定义槽函数书写规范
- 早期的 Qt 版本要求槽函数必须写到 “public slots” 下,但是现在⾼级版本的 Qt 允许写到类的"public" 作⽤域中或者全局下;
返回值为 void
,需要声明,也需要实现;可以有参数,可以发⽣重载
;
发送信号
- 使⽤
"emit"
关键字发送信号 。“emit” 是⼀个空的宏。“emit” 其实是可选的,没有什么含义,只是为了提醒开发⼈员。
示例1
1、在 widget.h 中声明⾃定义的信号和槽,如图所⽰;

2、在 widget.cpp 中实现槽函数,并且关联信号和槽
注意
:图中的 ① 和 ② 的顺序不能颠倒。
- 原因是, ⾸先关联信号和槽,⼀旦检测到信号发射之后就会⽴⻢执⾏关联的槽函数。反之,若先发射信号,此时还没有关联槽函数,当信号发射之后槽函数不会响应

⽰例2:当⽼师说 "上课了",学⽣们就 "开始学习"。
1、在源⽂件中新建两个类,⼀个是⽼师类,⼀个是学⽣类;⾸先选中项⽬名称,⿏标右键 -----> “Add New…”




添加完成之后,项⽬⽬录新增⽂件如下:

2. 在 teacher.h 中声明信号函数:

3. 在 student.h 中声明槽函数:

4. 在 student.cpp 中实现槽函数:

5. 在 widget.h 中实例化 “⽼师类对象” 和 “学⽣类对象”;

6. 在 widget.cpp 中连接⾃定义信号和槽;

7. 程序输出

带参数的信号和槽
Qt 的信号和槽也⽀持带有参数, 同时也可以⽀持重载.
此时信号触发, 调⽤到槽函数的时候, 信号函数中的实参就能够被传递到槽函数的形参当中.
⽰例1:重载信号槽
(1)在 “widget.h” 头⽂件中声明重载的信号函数以及重载的槽函数;如下图所⽰:

(2)在 “Widget.cpp” ⽂件实现重载槽函数以及连接信号和槽。

我遇到的一个错误:

在 Qt 中,信号(signal)和槽(slot)机制不支持直接通过函数指针进行重载的连接,因为信号和槽的连接需要明确的函数签名
。在我的代码中,我尝试对 MySignal 和 HandlerSignal 进行重载,但在使用 QObject::connect 时,没有指定具体要连接哪个重载版本
,这会导致编译错误。
- 信号重载:Qt 允许信号重载,但 QObject::connect 需要知道具体连接哪个重载版本。
- 槽重载:同样,槽函数重载时,QObject::connect 无法直接解析要连接哪个版本。
- emit 关键字:emit MySignal(“hello”); 试图发射一个带参数的信号,但 MySignal 也被声明为无参数版本,这会导致混淆。
纠正:



运行结果:

其实信号的参数个数可以多于槽函数的参数个数
,但是槽的参数个数不能多于信号参数个数.但是实际开发中最好还是保持参数个数也能匹配⼀致.
⽰例3:
1、在 “widget.h” 头⽂件中声明信号和槽函数;

2、在 “widget.cpp” ⽂件中实现槽函数以及连接信号和槽;

1. ⼀对⼀
主要有两种形式,分别是:⼀个信号连接⼀个槽 和 ⼀个信号连接⼀个信号。
(1)⼀个信号连接⼀个槽
上面的例子演示过,不赘述。
(2)⼀个信号连接另⼀个信号
作用:实现信号的转发或级联
。通过这种方式,当一个信号被触发时,它会自动触发另一个信号,从而将事件或状态的变化传播到更广泛的组件或逻辑中。
- 如下面的示例中,将clicked( )信号与自定义MySIgnal信号关联,当clicked( )信号发生时,会自动触发自定义MySIgnal信号。

2. ⼀对多
⼀个信号连接多个槽。这种设计模式允许一个事件(信号)触发多个响应(槽),从而实现灵活的事件处理。
以下是一个常见的应用场景:
- 假设有一个按钮,当按钮被点击时,需要同时更新界面上的标签、记录日志,以及执行某个后台任务。可以通过将按钮的 clicked 信号连接到多个槽来实现。
⼀对多的示例:

3. 多对⼀
多个信号连接⼀个槽函数
- 示例场景:在智能家居系统中,用户可能通过多个设备(如手机APP、智能音箱、物理按键)控制同一台家电(如灯光、空调)。为了实现统一的控制逻辑,系统需要设计多对一的信号与槽机制:多个控制设备的信号连接到一个槽函数,由槽函数统一处理控制逻辑。

信号与槽的断开
使⽤ disconnect 即可完成断开,disconnect 的⽤法和 connect 基本⼀致.
示例:
Qt4 版本信号与槽的连接
Qt4 中的 connect ⽤法和 Qt5 相⽐是更复杂的. 需要搭配SIGNAL
和 SLOT
宏来完成.⽽且缺少必要的函数类型的检查. 使代码更容易出错.
⽰例:
(1)在 “widget.h” 头⽂件中声明信号和槽

(2)在 “widget.cpp” ⽂件中实现槽函数以及连接信号与槽;

Qt4 版本信号与槽连接的优缺点:
- 优点:参数直观;
- 缺点:参数类型不做检测;

使⽤ Lambda 表达式定义槽函数
Qt5 在 Qt4 的基础上提⾼了信号与槽的灵活性,允许使⽤任意函数作为槽函数。
但如果想⽅便的编写槽函数,⽐如在编写函数时连函数名都不想定义,则可以通过 Lambda表达式 来达到这个⽬的。
Lambda表达式 是 C++11 增加的特性。C++11 中的 Lambda表达式 ⽤于定义并创建匿名的函数对象,以简化编程⼯作。
这里给出示例,lambda表达式不做详解,在专栏【C++学习笔记中–C++11新特性有讲解】。
这里需要注意的是:
- 要在
".pro"
⽂件中添加:CONFIG += C++11
,因为 Lambda表达式 是 C++11 标准提出的。Qt5 以上的版本⽆需⼿动添加,在新建项⽬时会⾃动添加。
简单示例:

- 缺点:
效率较低
与回调函数相⽐,信号和槽稍微慢⼀些,因为它们提供了更⾼的灵活性,尽管在实际应⽤程序中差别不⼤。通过信号调⽤的槽函数⽐直接调⽤的速度慢约10倍(这是定位信号的接收对象所需的开销;遍历所有关联;编组/解组传递的参数;多线程时,信号可能需要排队),这种调⽤速度对性能要求不是⾮常⾼的场景是可以忽略的,是可以满⾜绝⼤部分场景。