Qt 学习之路 2(16):深入 Qt5 信号槽新语法

在前面的章节(信号槽自定义信号槽)中,我们详细介绍了有关 Qt 5 的信号槽新语法。由于这次改动很大,许多以前看起来不是问题的问题接踵而来,因此,我们用单独的一章重新介绍一些 Qt 5 的信号槽新语法。

基本用法

Qt 5 引入了信号槽的新语法:使用函数指针能够获得编译期的类型检查。使用我们在自定义信号槽中设计的Newspaper类,我们来看看其基本语法:

//!!! Qt5
#include <QObject>

////////// newspaper.h
class Newspaper : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Newspaper(const QString & name) :
        m_name(name)
    {
    }

    void send() const
    {
        emit newPaper(m_name);
    }

signals:
    void newPaper(const QString &name) const;

private:
    QString m_name;
};

////////// reader.h
#include <QObject>
#include <QDebug>

class Reader : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Reader() {}

    void receiveNewspaper(const QString & name) const
    {
        qDebug() << "Receives Newspaper: " << name;
    }
};

////////// main.cpp
#include <QCoreApplication>

#include "newspaper.h"
#include "reader.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);

    Newspaper newspaper("Newspaper A");
    Reader reader;
    QObject::connect(&newspaper, &Newspaper::newPaper,
                     &reader,    &Reader::receiveNewspaper);
    newspaper.send();

    return app.exec();
}

main()函数中,我们使用connect()函数将newspaper对象的newPaper()信号与reader对象的receiveNewspaper()槽函数联系起来。当newspaper发出这个信号时,reader相应的槽函数就会自动被调用。这里我们使用了取址操作符,取到Newspaper::newPaper()信号的地址,同样类似的取到了Reader::receiveNewspaper()函数地址。编译器能够利用这两个地址,在编译期对这个连接操作进行检查,如果有个任何错误(包括对象没有这个信号,或者信号参数不匹配等),编译时就会发现。

有重载的信号

如果信号有重载,比如我们向Newspaper类增加一个新的信号:

void newPaper(const QString &name, const QDate &date);

此时如果还是按照前面的写法,编译器会报出一个错误:由于这个函数(注意,信号实际也是一个普通的函数)有重载,因此不能用一个取址操作符获取其地址。回想一下 Qt 4 中的处理。在 Qt 4 中,我们使用SIGNALSLOT两个宏来连接信号槽。如果有一个带有两个参数的信号,像上面那种,那么,我们就可以使用下面的代码:

QObject::connect(&newspaper, SIGNAL(newPaper(QString, QDate)),
                 &reader,    SLOT(receiveNewspaper(QString, QDate)));

注意,我们临时增加了一个receiveNewspaper()函数的重载,以便支持两个参数的信号。在 Qt 4 中不存在我们所说的错误,因为 Qt 4 的信号槽连接是带有参数的。因此,Qt 能够自己判断究竟是哪一个信号对应了哪一个槽。

对此,我们也给出了一个解决方案,使用一个函数指针来指明到底是哪一个信号:

void (Newspaper:: *newPaperNameDate)(const QString &, const QDate &) = &Newspaper::newPaper;
QObject::connect(&newspaper, newPaperNameDate,
                 &reader,    &Reader::receiveNewspaper);

这样,我们使用了函数指针newspaperNameDate声明一个带有QStringQDate两个参数,返回值是 void 的函数,将该函数作为信号,与Reader::receiveNewspaper()槽连接起来。这样,我们就回避了之前编译器的错误。归根结底,这个错误是因为函数重载,编译器不知道要取哪一个函数的地址,而我们显式指明一个函数就可以了。

如果你觉得这种写法很难看,想像前面一样写成一行,当然也是由解决方法的:

QObject::connect(&newspaper,
                 (void (Newspaper:: *)(const QString &, const QDate &))&Newspaper::newPaper,
                 &reader,
                 &Reader::receiveNewspaper);

这是一种换汤不换药的做法:我们只是声明了一个匿名的函数指针,而之前我们的函数指针是有名字的。不过,我们并不推荐这样写,而是希望以下的写法:

QObject::connect(&newspaper,
                 static_cast<void (Newspaper:: *)(const QString &, const QDate &)>(&Newspaper::newPaper),
                 &reader,
                 &Reader::receiveNewspaper);

对比上面两种写法。第一个使用的是 C 风格的强制类型转换。此时,如果你改变了信号的类型,那么你就会有一个潜在的运行时错误。例如,如果我们把(const QString &, const QDate &)两个参数修改成(const QDate &, const QString &),C 风格的强制类型转换就会失败,并且这个错误只能在运行时发现。而第二种则是 C++ 推荐的风格,当参数类型改变时,编译器会检测到这个错误。

注意,这里我们只是强调了函数参数的问题。如果前面的对象都错了呢?比如,我们写的newspaper对象并不是一个Newspaper,而是Newspaper2?此时,编译器会直接失败,因为connect()函数会去寻找sender->*signal,如果这两个参数不满足,则会直接报错。

带有默认参数的槽函数

Qt 允许信号和槽的参数数目不一致:槽函数的参数数目可以比信号的参数少。这是因为,我们信号的参数实际是作为一种返回值。正如普通的函数调用一样,我们可以选择忽略函数返回值,但是不能使用一个并不存在的返回值。如果槽函数的参数数目比信号的多,在槽函数中就使用到这些参数的时候,实际这些参数并不存在(因为信号的参数比槽的少,因此并没有传过来),函数就会报错。这种情况往往有两个原因:一是槽的参数就是比信号的少,此时我们可以像前面那种写法直接连接。另外一个原因是,信号的参数带有默认值。比如

void QPushButton::clicked(bool checked = false)

就是这种情况。

然而,有一种情况,槽函数的参数可以比信号的多,那就是槽函数的参数带有默认值。比如,我们的NewspaperReader有下面的代码:

// Newspaper
signals:
    void newPaper(const QString &name);
// Reader
    void receiveNewspaper(const QString &name, const QDate &date = QDate::currentDate());

虽然Reader::receiveNewspaper()的参数数目比Newspaper::newPaper()多,但是由于Reader::receiveNewspaper()后面一个参数带有默认值,所以该参数不是必须提供的。但是,如果你按照前面的写法,比如如下的代码:

QObject::connect(&newspaper,
                 static_cast<void (Newspaper:: *)(const QString &)>(&Newspaper::newPaper),
                 &reader,
                 static_cast<void (Reader:: *)(const QString &, const QDate & =QDate::currentDate())>(&Reader::receiveNewspaper));

你会得到一个断言错误:

The slot requires more arguments than the signal provides.

我们不能在函数指针中使用函数参数的默认值。这是 C++ 语言的限制:参数默认值只能使用在直接地函数调用中。当使用函数指针取其地址的时候,默认参数是不可见的!

当然,此时你可以选择 Qt 4 的连接语法。如果你还是想使用 Qt 5 的新语法,目前的办法只有一个:Lambda 表达式。不要担心你的编译器不支持 Lambda 表达式,因为在你使用 Qt 5 的时候,能够支持 Qt 5 的编译器都是支持 Lambda 表达式的。于是,我们的代码就变成了:

QObject::connect(&newspaper,
                 static_cast<void (Newspaper:: *)(const QString &)>(&Newspaper::newPaper),
                 [=](const QString &name) { /* Your code here. */ });

53 Comments

  1. 羊八井 2012年11月17日
    • DevBean 2012年11月17日
  2. smile 2013年1月13日
    • 豆子 2013年1月13日
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  3. 轨迹 2013年5月29日
  4. 付强 2013年12月2日
    • 豆子 2013年12月2日
      • 付强 2013年12月2日
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  6. michael 2013年12月18日
    • michael 2013年12月18日
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          • 豆子 2016年1月17日
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          • 豆子 2016年1月27日
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  8. 王先先 2015年9月16日
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    • 豆子 2015年12月6日
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    • 豆子 2016年3月10日
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