深入理解c++實現(xiàn)Qt信號和槽機制

更新時間：2023年08月08日 11:47:04 作者：ccloud11

信號和槽機制是 Qt 的核心機制,可以讓編程人員將互不相關(guān)的對象綁定在一起,實現(xiàn)對象之間的通信,本文就來深入理解c++實現(xiàn)Qt信號和槽機制,感興趣的可以了解一下

簡介

信號槽機制與Windows下消息機制類似，消息機制是基于回調(diào)函數(shù)，Qt中用信號與槽來代替函數(shù)指針，使程序更安全簡潔。

信號和槽機制是 Qt 的核心機制，可以讓編程人員將互不相關(guān)的對象綁定在一起，實現(xiàn)對象之間的通信。

信號

當(dāng)對象改變其狀態(tài)時，信號就由該對象發(fā)射 (emit) 出去，而且對象只負責(zé)發(fā)送信號，它不知道另一端是誰在接收這個信號。這樣就做到了真正的信息封裝，能確保對象被當(dāng)作一個真正的軟件組件來使用。

槽

用于接收信號，而且槽只是普通的對象成員函數(shù)。一個槽并不知道是否有任何信號與自己相連接。而且對象并不了解具體的通信機制。

信號與槽的連接

所有從 QObject 或其子類 ( 例如 Qwidget ) 派生的類都能夠包含信號和槽。因為信號與槽的連接是通過 QObject 的 connect() 成員函數(shù)來實現(xiàn)的。

connect(sender, SIGNAL(signal), receiver, SLOT(slot));

其中 sender 與 receiver 是指向?qū)ο蟮闹羔?，SIGNAL() 與 SLOT() 是轉(zhuǎn)換信號與槽的宏。

特點

1、一個信號可以連接多個槽

當(dāng)信號發(fā)射時，會以不確定的順序一個接一個的調(diào)用各個槽。

2、多個信號可以連接同一個槽

即無論是哪一個信號被發(fā)射，都會調(diào)用這個槽。

3、信號直接可以相互連接

發(fā)射第一個信號時，也會發(fā)射第二個信號。4、連接可以被移除

這種情況用得比較少，因為在對象被刪除時，Qt會自動移除與這個對象相關(guān)的所有連接。語法如下：

disconnect(sender, SIGNAL(signal), receiver, SLOT(slot));

觀察者模式

定義

觀察者模式（又被稱為發(fā)布-訂閱（Publish/Subscribe）模式，屬于行為型模式的一種，它定義了一種一對多的依賴關(guān)系，讓多個觀察者對象同時監(jiān)聽某一個主題對象。這個主題對象在狀態(tài)變化時，會通知所有的觀察者對象，使他們能夠自動更新自己。

觀察者模式結(jié)構(gòu)圖

在觀察者模式中有如下角色：

1、Subject：抽象主題（抽象被觀察者），抽象主題角色把所有觀察者對象保存在一個集合里，每個主題都可以有任意數(shù)量的觀察者，抽象主題提供一個接口，可以增加和刪除觀察者對象。
2、ConcreteSubject：具體主題（具體被觀察者），該角色將有關(guān)狀態(tài)存入具體觀察者對象，在具體主題的內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生改變時，給所有注冊過的觀察者發(fā)送通知。
3、Observer：抽象觀察者，是觀察者者的抽象類，它定義了一個更新接口，使得在得到主題更改通知時更新自己。
4、ConcrereObserver：具體觀察者，實現(xiàn)抽象觀察者定義的更新接口，以便在得到主題更改通知時更新自身的狀態(tài)。

實現(xiàn)簡單的信號和槽

為什么要說觀察者模式呢？因為Qt的信號和槽就是基于這種設(shè)計模式來進行設(shè)計的。通過信號和槽將對發(fā)送者信號感興趣的對象連接起來，當(dāng)發(fā)送者的信號發(fā)送的時候，就會對這個列表進行遍歷，這種方式類似于廣播，不關(guān)心用戶是否收到，只是進行發(fā)送而已。下面是實現(xiàn)方式。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
//槽函數(shù)類
template <class TParam>
class SlotBase
{
public:
    virtual void slotFuntion(TParam) = 0;
    virtual ~SlotBase() = default;
};
template <class TReceiver,class TParam>
class Slot:public SlotBase<TParam>
{
private:
    TReceiver *m_preveiver;
    void (TReceiver::*m_func)(TParam);
public:
    Slot(TReceiver * reveiver,void(TReceiver::*func)(TParam))
    {
        m_preveiver = reveiver;
        m_func = func;
    }
    void slotFuntion(TParam param) override
    {
        (m_preveiver->*m_func)(param);
    }
};
//信號類
template <class TParam>
class Signal
{
private:
    std::vector<SlotBase<TParam> *> signal_vector;
public:
    template <class TReceiver>
    void addSlot(TReceiver *reveiver,void(TReceiver::*func)(TParam))
    {
        signal_vector.push_back(new Slot(reveiver,func));
    }
    void operator()(TParam param)
    {
        for(SlotBase<TParam> *p:signal_vector)
        {
            p->slotFuntion(param);
        }
    }
};
//兩個測試的接受信號類
class Receiver1
{
public:
    void func1(int param)
    {
        std::cout<<"這是Receiver1類中方法,參數(shù)為"<<param<<endl;
    }
};
class Receiver2
{
public:
    void func2(int param)
    {
        std::cout<<"這是Receiver2類中方法,參數(shù)為"<<param<<endl;
    }
};
class SendObj
{
public:
    Signal<int> valueChanged;
public:
    void testSend(int value)
    {
        valueChanged(value);
    }
};
#define connect(send,signal,reveiver,slot) send->signal.addSlot(reveiver,slot)
int main()
{
    SendObj *send=new SendObj;
    Receiver1 *r1 = new Receiver1;
    Receiver2 *r2 = new Receiver2;
    connect(send,valueChanged,r1,&Receiver1::func1);
    connect(send,valueChanged,r2,&Receiver2::func2);
    send->testSend(100);
    return 0;
}