信号(Signal)与槽(Slot)-Qt中的典型机制

    因为下一篇关于Boost的文章会涉及到事件处理的问题，里面用的是信号和槽的机制，先拿Qt里的这个机制预研一下。诶，Boost这是够厉害的，什么先进就包含什么！要知道我以前一直以为这是Qt的专利呢。当然，这也是大多数厉害的开源软件库的高人之处，像Qt这种GUI库也包含了很多数据库，字符处理等内容，多学学吧！

    signal/slot是Qt对象以及其派生类对象之间的一种高效通信接口，它是Qt的核心特性，也是区别与其他工具包的重要地方。它完全独立于标准的C/C++语言，因此用正确的处理好信号和槽，必须借助于一个成为MOC（Meta Object Compiler）的qt工具，该工具是一个C++预处理程序，能为高层次的事件处理自动生成所需要的附加代码。尽管它的机制很像回调函数，但是这里要注意它和与回调函数间的不同，回调函数传递的是函数指针，很容易造成程序崩溃，另一方面，回调方式紧紧的绑定了图形用户接口的功能元素，因此很难开发进行独立的分类。而signal/slot机制也能携带任意数量和任意参数，并且不会像回调函数那样产生core dumps。

    

   信号signal和槽Slot是用来在对象间通讯的方法：当一个特定事件发生的时候，signal会被emit出来，slot调用是用来响应相应的signal的。QT对象已经包含了许多预定义的 signal，但我们总是可以在派生类中添加新的signal。QT对象中也已经包含了许多预定义的slog，但我们可以在派生类中添加新的slot来处理我们感兴趣的signal。

    signal 和 slot 机制是类型安全的，signal 和 slot必须互相匹配(实际上，一个solt的参数可以比对应的signal的参数少，因为它可以忽略多余的参数)。signal 和 slot是松散的配对关系，发出signal的对象不关心是那个对象链接了 这个signal，也不关心是那个或者有多少slot链接到了这个 signal。QT的signal 和 slot机制保证了，如果一个signal和slot相链接，slot会在正确的时机被调用，并且是使用正确的参数。Signal和slot都可以携带任何数量和类型的参数，他们都是类型安全的。

    所有从QObject直接或者间接继承出来的类都能包含信号和槽，当一个对象的状态发生变化的时候，信号就可以被emit出来，这可能是某个其它的 对象所 关心的。这个对象并不关心有那个对象或者多少个对象链接到这个信号了，这是真实的信息封装，它保证了这个对象可以作为一个软件组件来被使用。

    槽(slot)是用来接收信号的，但同时他们也是一个普通的类成员函数，就象一个对象不关心有多少个槽链接到了它的某个信号，一个对象也不关心一个槽链接了多少个信号。这保证了用QT创建的对象是一个真实的独立的软件组件。

    一个信号可以链接到多个槽，一个槽也可以链接多个信号。同时，一个信号也可以链接到另外一个信号。所有使用了信号和槽的类都必须包含 Q_OBJECT 宏，而且这个类必须从QObject类派生(直接或者间接派生)出来，

    当一个signal被emit出来的时候，链接到这个signal的slot会立刻被调用，就好像是一个函数调用一样。当这件事情发生的时候，signal和slot机制与GUI的事件循环完全没有关系，当所有链接到这个signal的slot执行完成之后，在 emit 代码行之后的代码会立刻被执行。当有多个slot链接到一个signal的时候，这些slot会一个接着一个的、以随机的顺序被执行。

Signal 代码会由 moc自动生成，开发人员一定不能在自己的C++代码中实现它，并且它永远都不能有返回值。

Slot其实就是一个普通的类函数，并且可以被直接调用，唯一特殊的地方是它可以与signal相链接。

C++的预处理器更改或者删除 signal, slot, emit 关键字，所以，对于C++编译器来说，它处理的是标准的C++源文件。

    此外，用户可以将N多个信号和单个槽相连接，或者将将N个槽和单个信号连接，甚至是一个信号和另外一个信号连接。这样，当信号发射时，所以与之相连的信号或者槽都会按一定的次序（没有预定的顺序，也就是说执行的先后顺序是随机的）执行，当所有与之相连的信号和槽返回后，emit才会返回。

    下面是Qt中关于信号和槽的函数，Qt中信号的定义：

[cpp] view plaincopy

1. siganls：  
2. void mySignal();  
3. void mySignal( int x );  
4. void mySignal( int x, int y );  

    其中signals是Qt的关键字，而不是C/C++的关键字。此外信号与一般函数的区别是，它的所有返回值都是void,并且它没有函数实现体，它的函数体是moc自动生成的。

Qt中槽的定义：

[cpp] view plaincopy

1. public slots:  
2.   
3. void mySlot();  
4.   
5. void mySlot( int x );  
6.   
7. <span style="font-family:SimSun;font-size:18px;">不同类型的slot有不同的操作权限，具体看slot是public、protected还是private。</span>  

Qt中信号与信号或者与槽的连接：

[cpp] view plaincopy

1. QObeject::connect( obj1, SIGNAL( mySignal() ), obj2, SLOT( mySlot() ) );  
2.   
3. QObeject::connect( obj1, SIGNAL( mySignal() ), obj2, SIGNAL( mySignal2() ) );  

Qt中信号与槽的断开：

[cpp] view plaincopy

1. QObeject::disconnect( obj1, SIGNAL( mySignal() ), obj2, SLOT( mySlot() ) );  
2. QObeject::disconnect( obj1, SIGNAL( mySignal() ), obj2, SIGNAL( mySignal2() ) );  

这种机制GUI控件的操作来说很是方便，当然也要用的恰当，用的规范和科学。

    下面是一个简单的样例程序，程序中定义了三个信号和三个槽函数，然后将信号与槽进行了关联，每个槽函数都只是弹出一个窗口(widget)，信号和槽函数的声明一般位于头文件中，同时在类声明的开始位置必须加上Q_OBJECT语句，这条语句是不可缺少的，它将告诉编译器在编译之前必须先应用 moc工具进行扩展。关键字signals指出随后开始信号的声明，这里signals用的是复数形式而非单数，siganls没有public、 private、protected等属性，这点不同于slots。另外，signals、slots关键字是QT自己定义的，不是C++中的关键字。信号的声明类似于函数的声明而非变量的声明，左边要有类型，右边要有括号，如果要向槽中传递参数的话，在括号中指定每个形式参数的类型，当然，形式参数的个数可以多于一个。

[cpp] view plaincopy

1. //tsignal.h  
2. ...  
3. class TsignalApp:public QMainWindow  
4. {  
5. Q_OBJECT  
6. ...  
7. //信号声明区  
8. signals:  
9. //声明信号mySignal()  
10. void mySignal();  
11. //声明信号mySignal(int)  
12. void mySignal(int x);  
13. //声明信号mySignalParam(int,int)  
14. void mySignalParam(int x,int y);  
15.   
16. //槽声明区  
17. public slots:  
18. //声明槽函数mySlot()  
19. void mySlot();  
20. //声明槽函数mySlot(int)  
21. void mySlot(int x);  
22. //声明槽函数mySignalParam (int，int)  
23. void mySignalParam(int x,int y);  
24. }  
25. ...  
26.   
27. //tsignal.cpp  
28. ...  
29. TsignalApp::TsignalApp()  
30. {  
31. ...  
32. //将信号mySignal()与槽mySlot()相关联  
33. connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot()));  
34. //将信号mySignal(int)与槽mySlot(int)相关联  
35. connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int)));  
36. //将信号mySignalParam(int,int)与槽mySlotParam(int,int)相关联  
37. connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int)));  
38. }  
39.   
40. // 定义槽函数mySlot()  
41. void TsignalApp::mySlot()  
42. {  
43. QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample without  
44. parameter.");  
45. }  
46.   
47. // 定义槽函数mySlot(int)  
48. void TsignalApp::mySlot(int x)  
49. {  
50. QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample with one  
51. parameter.");  
52. }  
53.   
54. // 定义槽函数mySlotParam(int,int)  
55. void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y)  
56. {  
57. char s[256];  
58. sprintf(s,"x:%d y:%d",x,y);  
59. QMessageBox::about(this,"Tsignal", s);  
60. }  
61. void TsignalApp::slotFileNew()  
62. {  
63. //发射信号mySignal()  
64. emit mySignal();  
65. //发射信号mySignal(int)  
66. emit mySignal(5);  
67. //发射信号mySignalParam(5，100)  
68. emit mySignalParam(5,100);  
69. }