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C++ Qt 基础教程：信号与槽机制详解及 QPushButton 实战

news 2025/7/6 12:49:38

C++ Qt 基础教程：信号与槽机制详解及 QPushButton 实战

引言

Qt 框架以其强大的跨平台能力和优雅的 GUI 设计闻名于世，而其核心的信号与槽（Signals & Slots）机制更是让事件处理变得简洁而高效。本文将带您深入了解这一机制，并通过 QPushButton 的实战案例掌握其应用。

一、信号与槽基础概念

1. 什么是信号与槽？

信号与槽是 Qt 对象间通信的机制，用于替代传统的事件回调函数。它具有以下特点：

类型安全：编译器会检查参数类型
松耦合：发送者不需要知道接收者是谁
可复用：一个信号可连接多个槽，一个槽可响应多个信号

2. 核心语法

// 信号声明（在类声明中）
signals:void mySignal(int param);// 槽声明（可以是普通成员函数）
public slots:void mySlot(int value);

3. 基本工作流程

对象发射信号（emit mySignal(42)）
Qt 框架查找所有连接的槽
按连接顺序调用槽函数

二、QPushButton 的信号与槽设置方法

方法1：使用 Qt Designer 设计界面

在 Qt Designer 中拖放 QPushButton
右键选择"转到槽…"
选择 clicked() 信号
自动生成槽函数框架

方法2：代码手动连接（4种方式）

方式1：传统 connect 语法（Qt5 之前）

QPushButton *button = new QPushButton("Click Me");
connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(onButtonClicked()));

方式2：Qt5 新语法（推荐）

connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onButtonClicked);

方式3：Lambda 表达式（Qt5）

connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {qDebug() << "Button clicked!";button->setText("Clicked!");
});

方式4：通过 QObject::sender() 获取发送者（不推荐频繁使用）

void MainWindow::onAnyButtonClicked() {QPushButton *btn = qobject_cast<QPushButton*>(sender());if(btn) {btn->setText("Clicked!");}
}

三、自定义信号与槽实战

1. 创建自定义信号

// 在自定义类头文件中
class CustomWidget : public QWidget {Q_OBJECT
public:explicit CustomWidget(QWidget *parent = nullptr);signals:void valueChanged(int newValue);  // 自定义信号void dataReady(const QString &data);public slots:void handleButtonClick();
};

2. 发射信号

void CustomWidget::handleButtonClick() {int newVal = 42;emit valueChanged(newVal);  // 发射信号emit dataReady("Hello Qt!");
}

3. 连接自定义信号

// 在主窗口类中
CustomWidget *custom = new CustomWidget;
connect(custom, &CustomWidget::valueChanged, [](int val) {qDebug() << "Received value:" << val;
});connect(custom, &CustomWidget::dataReady, this, &MainWindow::processData);

4. 带参数的信号槽示例

// 发送方
class Sender : public QObject {Q_OBJECT
signals:void updateProgress(int percent, const QString &status);
};// 接收方
class Receiver : public QObject {Q_OBJECT
public slots:void onProgressUpdate(int percent, const QString &status) {qDebug() << "Progress:" << percent << "% -" << status;}
};// 连接
Sender sender;
Receiver receiver;
connect(&sender, &Sender::updateProgress, &receiver, &Receiver::onProgressUpdate);// 发射信号
sender.updateProgress(75, "Processing...");

四、高级技巧与注意事项

线程安全：跨线程连接使用 Qt::QueuedConnection

connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot, Qt::QueuedConnection);

断开连接：

disconnect(button, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onButtonClicked);

自动连接命名约定：
- on_<objectName>_<signalName> 格式的槽会自动连接
信号槽性能：比直接调用稍慢，但类型安全且易于维护
Q_DECLARE_METATYPE：对于自定义类型参数需要注册元类型

五、完整示例代码

#include <QApplication>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
#include <QLabel>
#include <QDebug>class CustomButton : public QPushButton {Q_OBJECT
public:CustomButton(const QString &text, QWidget *parent = nullptr) : QPushButton(text, parent) {}signals:void customClicked(int clickCount);protected:void mousePressEvent(QMouseEvent *e) override {emit customClicked(m_clickCount++);QPushButton::mousePressEvent(e);}private:int m_clickCount = 0;
};int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);QWidget window;QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(&window);// 方法1：普通按钮连接QPushButton *btn1 = new QPushButton("Standard Button");QObject::connect(btn1, &QPushButton::clicked, []() {qDebug() << "Standard button clicked!";});// 方法2：自定义按钮连接CustomButton *btn2 = new CustomButton("Custom Button");QLabel *label = new QLabel("Click count will appear here");QObject::connect(btn2, &CustomButton::customClicked, [label](int count) {label->setText(QString("Button clicked %1 times").arg(count));});layout->addWidget(btn1);layout->addWidget(btn2);layout->addWidget(label);window.show();return app.exec();
}#include "main.moc"  // 对于包含Q_OBJECT的类需要此行