深入理解c++实现Qt信号和槽机制
作者:ccloud11
简介
信号槽机制与Windows下消息机制类似,消息机制是基于回调函数,Qt中用信号与槽来代替函数指针,使程序更安全简洁。
信号和槽机制是 Qt 的核心机制,可以让编程人员将互不相关的对象绑定在一起,实现对象之间的通信。
信号
当对象改变其状态时,信号就由该对象发射 (emit) 出去,而且对象只负责发送信号,它不知道另一端是谁在接收这个信号。这样就做到了真正的信息封装,能确保对象被当作一个真正的软件组件来使用。
槽
用于接收信号,而且槽只是普通的对象成员函数。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。而且对象并不了解具体的通信机制。
信号与槽的连接
所有从 QObject 或其子类 ( 例如 Qwidget ) 派生的类都能够包含信号和槽。因为信号与槽的连接是通过 QObject 的 connect() 成员函数来实现的。
connect(sender, SIGNAL(signal), receiver, SLOT(slot));
其中 sender 与 receiver 是指向对象的指针,SIGNAL() 与 SLOT() 是转换信号与槽的宏。
特点
1、一个信号可以连接多个槽
当信号发射时,会以不确定的顺序一个接一个的调用各个槽。
2、多个信号可以连接同一个槽
即无论是哪一个信号被发射,都会调用这个槽。
3、信号直接可以相互连接
发射第一个信号时,也会发射第二个信号。4、连接可以被移除
这种情况用得比较少,因为在对象被删除时,Qt会自动移除与这个对象相关的所有连接。语法如下:
disconnect(sender, SIGNAL(signal), receiver, SLOT(slot));
观察者模式
定义
观察者模式(又被称为发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,属于行为型模式的一种,它定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态变化时,会通知所有的观察者对象,使他们能够自动更新自己。
观察者模式结构图
在观察者模式中有如下角色:
1、Subject:抽象主题(抽象被观察者),抽象主题角色把所有观察者对象保存在一个集合里,每个主题都可以有任意数量的观察者,抽象主题提供一个接口,可以增加和删除观察者对象。
2、ConcreteSubject:具体主题(具体被观察者),该角色将有关状态存入具体观察者对象,在具体主题的内部状态发生改变时,给所有注册过的观察者发送通知。
3、Observer:抽象观察者,是观察者者的抽象类,它定义了一个更新接口,使得在得到主题更改通知时更新自己。
4、ConcrereObserver:具体观察者,实现抽象观察者定义的更新接口,以便在得到主题更改通知时更新自身的状态。
实现简单的信号和槽
为什么要说观察者模式呢?因为Qt的信号和槽就是基于这种设计模式来进行设计的。通过信号和槽将对发送者信号感兴趣的对象连接起来,当发送者的信号发送的时候,就会对这个列表进行遍历,这种方式类似于广播,不关心用户是否收到,只是进行发送而已。下面是实现方式。
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; //槽函数类 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); } }; //信号类 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); } } }; //两个测试的接受信号类 class Receiver1 { public: void func1(int param) { std::cout<<"这是Receiver1类中方法,参数为"<<param<<endl; } }; class Receiver2 { public: void func2(int param) { std::cout<<"这是Receiver2类中方法,参数为"<<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; }
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