QT 中 关键字讲解(emit,signal,slot)以及使用
? ? Qt中的類庫有接近一半是從基類QObject上繼承下來,信號與反應槽(signals/slot)機制就是用來在QObject類或其子類間通訊的方法。作為一種通用的處理機制,信號與反應槽非常靈活,可以攜帶任意數量的參數,參數的類型也由用戶自定。同時其本身也是類型安全的,任何一個從QObject或其子類繼承的用戶類都可以使用信號與反應槽。
? ? 信號的作用如同Windows系統中的消息。在Qt中,對于發出信號的對象來說,它并不知道是誰接收了這個信號。這樣的設計可能在某些地方會有些不便,但卻杜絕了緊耦合,于總體設計有利。反應槽是用來接收信號的, 但它實際上也是普通的函數,程序員可以象調用普通函數一樣來調用反應槽。與信號類似的是,反應槽的擁有者也不知道是誰向它發出了信號。在程序設計過程中,多個信號可以連接至一個反應槽,類似的,一個信號也可以連接至多個反應槽,甚至一個信號可以連接至另一個信號。
? ? 在Windows中,如果我們需要多個菜單都激發一個函數,一般是先寫一個共用函數,然后在每個菜單的事件中調用此函數。在Qt中如果要實現同樣的功能,就可以把實現部分寫在一個菜單中,然后把其他菜單與這個菜單級聯起來。
? ? 雖然信號/反應槽機制有很多優點,使用也很方便,但它也不是沒有缺點。最大的缺點在于要稍微犧牲一點性能。根據Trolltech公司的自測,在CPU為Intel PentiumII 500 Mhz的PC機上,對于一個信號對應一個反應槽的連接來說,一秒鐘可以調用兩百萬次;對于一個信號對應兩個反應槽的連接來說,一秒鐘可以調用一百二十萬次。這個速度是不經過連接而直接進行回調的速度的十分之一。請注意這里的十分之一速度比是調用速度的比較,而不是一個完整函數執行時間的比較。事實上一般情況下一個函數的總執行時間大部分是在執行部分,只有小部分是在調用部分,因些這個速度是可以接受的。這就象面向對象的編程和早些年的結構化編程相比一樣:
? ? 程序的執行效率并沒有提高,反而是有所下降的,但現在大家都在用面向對象的方法編寫程序。用一部分執行效率換回開發效率與維護效率是值得的,況且現在已是P4為主流的時代。
? ? 我們先來看一個簡單的樣例:
class Demo : public QObject {Q_OBJECTpublic:Demo();int value() const { return val; };public slots:void setValue( int );signals:void valueChanged( int );private:int val; };/*由樣例可看到,類的定義中有兩個關鍵字slots和signals,還有一個宏Q_OBJECT。在Qt的程序中如果使 用了信號與反應槽就必須在類的定義中聲明這個宏,不過如果你聲明了該宏但在程序中并沒有信號與反應槽,對 程序也不會有任何影響,所以建議大家在用Qt寫程序時不妨都把這個宏加上。使用slots定義的就是信號的功能 實現,即反應槽,例如:*/void Demo::setValue( int v ) {if ( v != val ){val = v;emit valueChanged(v);} }/*這段程序表明當setValue執行時它將釋放出valueChanged這個信號。以下程序示范了不同對象間信號與反應槽的連接。*/Demo a, b;connect(&a, SIGNAL(valueChanged(int)), &b, SLOT(setValue(int)));b.setValue( 11 );a.setValue( 79 );b.value(); // b的值將是79而不是原先設的11? ? 在以上程序中,一旦信號與反應槽連接,當執行a.setValue(79)時就會釋放出一個valueChanged(int)的信號,對象b將會收到這個信號并觸發setValue(int)這個函數。當b在執行setValue(int)這個函數時,它也將釋放valueChanged(int)這個信號,當然b的信號無人接收,因此就什么也沒干。請注意,在樣例中我們僅當輸入變量v不等于val時才釋放信號,因此就算對a與b進行了交叉連接也不會導致死循環的發生。由于在樣例中使用了Qt特有的關鍵字和宏,而Qt本身并不包括C++的編譯器,因此如果用流行的編譯程序(如Windows下的Visual?C++或Linux下的gcc)是不能直接編譯這段代碼的,必須用Qt的中間編譯工具moc.exe把該段代碼轉換為無專用關鍵字和宏的C++代碼才能為這些編譯程序所解析、編譯與鏈接。
? ? 以上代碼中信號與反應槽的定義是在類中實現的。那么,非類成員的函數,比如說一個全局函數可不可以也這樣做呢?答案是不行,只有是自身定義了信號的類或其子類才可以發出該種信號。一個對象的不同信號可以連接至不同的對象。當一個信號被釋放時,與之連接的反應槽將被立刻執行,就象是在程序中直接調用該函數一樣。信號的釋放過程是阻塞的,這意味著只有當反應槽執行完畢后該信號釋放過程才返回。如果一個信號與多個反應槽連接,則這些反應槽將被順序執行,排序過程則是任意的。因此如果程序中對這些反應槽的先后執行次序有嚴格要求的,應特別注意。使用信號時還應注意:信號的定義過程是在類的定義過程即頭文件中實現的。為了中間編譯工具moc的正常運行,不要在源文件(.cpp)中定義信號,同時信號本身不應返回任何數據類型,即是空值(void)。如果你要設計一個通用的類或控件,則在信號或反應槽的參數中應盡可能使用常規數據以增加通用性。如上例代碼中valueChanged的參數為int型,如果它使用了特殊類型如QRangeControl::Range,那么這種信號只能與RangeControl中的反應槽連接。如前所述,反應槽也是常規函數,與未定義slots的用戶函數在執行上沒有任何區別。
????但在程序中不可把信號與常規函數連接在一起,否則信號的釋放不會引起對應函數的執行。要命的是中間編譯程序moc并不會對此種情況報錯,C++編譯程序更不會報錯。初學者比較容易忽略這一點,往往是程序編好了沒有錯誤,邏輯上也正確,但運行時就是不按自己的意愿出現結果,這時候應檢查一下是不是這方面的疏忽。
? ? Qt的設計者之所以要這樣做估計是為了信號與反應槽之間匹配的嚴格性。既然反應槽與常規函數在執行時沒有什么區別,因此它也可以定義成公共反應槽(public slots)、保護反應槽(protected slots)和私有反應槽(private slots)。如果需要,我們也可以把反應槽定義成虛函數以便子類進行不同的實現,這一點是非常有用的。
總結
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