信号和槽机制

1.概述

Qt采用了一种全新的对象和方法的关联与通信机制，称为信号和槽机制。信号和槽机制是独立于标准C++编译器的，在编译之前需要经过Qt的专门预处理工具MOC（Meta Object Compiler，元组件编译器）对代码进行预处理后才能进一步进行C++代码的编译。MOC会将Qt应用程序中特有的代码自动转化为相应的标准C++语法代码。

信号和槽的概念是Qt编程中最具代表性的特点之一。GUI编程中通常使用回调函数进行事件处理，而回调函数通常是一个函数指针，不同的事件、不同的对象都有着各自的回调函数。当事件到来时，系统会通过调用对应的回调函数来完成相应的处理。

Qt引入了信号和槽机制来取代回调函数。凡是继承自QObject的类都可以具有信号和槽成员，并可以使用它们。信号和槽的使用可以有效地减少函数指针的使用，使程序代码清晰简洁，对于事件响应管理更加容易。此外，信号和槽没有严格规定函数的类型，因此在调用过程中是安全的。

信号和槽的使用可以实现信息封装，增加程序的灵活性。信号和槽都采用函数作为存在形式。在Qt程序初始化或运行的过程中，可以静态或动态地将信号和槽相关联。当某一事件到来时，会发射信号，但是发射后，它并不需要关心信号的处理者是谁。当触发槽函数时，说明与其关联的信号被接收，但它不需要了解谁发出了信号，它只需要负责进行相应的处理即可。

2.信号

信号是Qt中对事件的一种抽象，当一个事件到来时，会发射信号。所谓的发射信号，就是通过Qt中特有的通信机制，调用和信号相关的各个槽函数。因此当发射信号时，将执行与其相关联的槽函数。信号采用函数的形式，因此，当所有与信号关联的函数全部返回后，信号函数才会返回。信号函数在形式上与标准C++中的虚函数类似，信号函数只有头文件中函数的声明，而没有函数的定义（即函数体）。信号的声明形式如下：

1. signal:
2. void MySignal();
3. void MySignal(int x);
4. void MySignalParam(int x, int y);

对于信号的声明与普通的C++函数无异，它不限制参数的个数与类型，同时它还支持重载。不过信号的返回值只要求必须为void型，因为事件是一种中断，对于突发性的中断，不可能期望其有返回值。

3.槽

槽是Qt中负责信号处理的实体，当有信号发射时，与信号关联的所有槽会依次执行。槽也采用函数的形式，不过槽需要有实际的函数定义，相当于在标准C++中对虚函数的多态实现。槽函数的声明形式如下：

1. public slot:
2. void MySlot();
3. void MySlot(int x);
4. void MySlotParam(int x, int y);

与信号相同，槽函数的定义同普通的C++函数无异，支持C++函数的一些特性。同时，槽函数可以采用标准C++函数的使用方式，在代码中直接调用。槽函数具有访问权限的标识，它们同C++类的成员函数的标识相同，分别为：public、protected、private。public说明该槽函数可以被其他类的信号所关联，protected说明只能被类本身和其子类的信号所关联，private说明该槽函数只能被类本身的信号所关联。

在Qt的基类QObject中有一个成员函数用来完成信号和槽的映射，函数的原型如下：

1. #include <QObject>
2. static bool QObject::connect (const QObject *sender,
   const char *signal, const QObject *receiver, const char *member);

其中，sender和receiver分别指定了被关联的信号和槽的发送者和接收者。signal是信号，Qt要求必须使用宏SINGAL将信号函数指针转化为指定的类型。member是槽，Qt要求必须使用宏SLOT转化函数指针。宏SINGAL和SLOT的参数形式如下：

1. SIGNAL(funname(param_type_1, param_type_2, …))
2. SLOT(funname(param_type_1, param_type_2, …))

其中，funname是函数名，param_type_x是函数中对应参数的类型。