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[Qt] 信号与槽：深入浅出跨UI与跨线程的信号发送

文章目录

如何自定义信号并使用

在Qt中，自定义信号 是 Qt 核心功能之一，它允许我们在自定义类中定义信号，并通过信号与槽机制实现对象之间的通信。信号一般与事件相关，比如按钮点击、数据更新等。当事件发生时，信号被触发，并通过槽函数来处理事件。

自定义信号的步骤

让我们逐步讲解如何定义和使用自定义信号，基于以下四个关键步骤：

  1. 使用 signals 关键字声明信号
  2. **信号的返回值为 **void
  3. 在需要发送信号的地方使用 emit 关键字
  4. 使用 connect 将信号和槽连接起来

下面我们通过详细的代码示例来展示如何自定义信号。

1.使用

signals

声明信号

自定义信号需要在类的头文件中用 

signals:

关键字来声明。信号就像函数的声明，必须包含函数的参数类型和数量。

  • 注意：信号的返回值类型总是 void，并且只定义函数原型，不需要实际的实现。
classMyWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:MyWidget(QWidget *parent =nullptr);

signals:// 自定义信号，发送一个整型参数voidmyCustomSignal(int value);private:
    QPushButton *myButton;};

在这个示例中，我们声明了一个信号 

myCustomSignal(int value)

。这个信号会传递一个 

int

类型的参数。

2. 信号的返回值是

void

所有的信号返回值类型必须是 

void

，即使你定义信号时可能习惯给函数返回某个值，但在 Qt 的信号机制中，信号是不返回任何值的。信号只是通知槽函数或其他接收方事件发生，并不会处理返回值。

3. 在需要发送信号的地方使用

emit

一旦定义了信号，下一步就是在程序的合适位置发射信号。我们使用 

emit

关键字来发射信号。当一个信号被发射时，它会通知所有连接到该信号的槽函数。

voidMyWidget::someFunction(){int someValue =42;// 假设这是我们要发送的值
    emit myCustomSignal(someValue);// 使用emit发射信号}

这里我们在 

someFunction()

函数中，使用 

emit myCustomSignal(someValue)

发射了信号 

myCustomSignal

，并将 

someValue

传递给接收方。

4. 使用

connect

链接信号和槽

发射信号后，还需要将信号与槽函数连接起来。我们通过 

connect()

函数，将信号和相应的槽函数连接：

connect(senderObject,&SenderClass::signal, receiverObject,&ReceiverClass::slot);

其中：

  • senderObject 是发射信号的对象。
  • SenderClass::signal 是信号名称。
  • receiverObject 是接收信号的对象。
  • ReceiverClass::slot 是槽函数名称。

假设我们要将 

myCustomSignal

信号连接到某个槽函数 

onCustomSignalReceived

，代码如下：

classReceiverWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:ReceiverWidget(QWidget *parent =nullptr);public slots:voidonCustomSignalReceived(int value){qDebug()<<"Received value:"<< value;}};

然后在 

MyWidget

类中：

voidMyWidget::setupConnections(ReceiverWidget *receiver){// 将自定义信号 myCustomSignal 与 ReceiverWidget 的槽函数 onCustomSignalReceived 连接connect(this,&MyWidget::myCustomSignal, receiver,&ReceiverWidget::onCustomSignalReceived);}

5. 完整代码示例

我们将以上所有步骤整合到一个完整的示例中。

mywidget.h

: 定义发送信号的类 

MyWidget

#ifndefMYWIDGET_H#defineMYWIDGET_H#include<QWidget>#include<QPushButton>classMyWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:MyWidget(QWidget *parent =nullptr);

signals:// 自定义信号，传递一个整型数值voidmyCustomSignal(int value);private slots:voidhandleButtonClick();// 按钮点击槽函数private:
    QPushButton *myButton;// 一个按钮};#endif// MYWIDGET_H

mywidget.cpp

: 实现发送信号的类 

MyWidget

#include"mywidget.h"#include<QVBoxLayout>MyWidget::MyWidget(QWidget *parent):QWidget(parent){
    myButton =newQPushButton("Click Me",this);// 布局设置
    QVBoxLayout *layout =newQVBoxLayout(this);
    layout->addWidget(myButton);connect(myButton,&QPushButton::clicked,this,&MyWidget::handleButtonClick);}voidMyWidget::handleButtonClick(){int value =42;// 示例数值
    emit myCustomSignal(value);// 发射信号}

receiverwidget.h

: 定义接收信号的类 

ReceiverWidget

#ifndefRECEIVERWIDGET_H#defineRECEIVERWIDGET_H#include<QWidget>#include<QLabel>classReceiverWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:ReceiverWidget(QWidget *parent =nullptr);public slots:voidonCustomSignalReceived(int value);// 槽函数private:
    QLabel *label;};#endif// RECEIVERWIDGET_H

receiverwidget.cpp

: 实现接收信号的类 

ReceiverWidget

#include"receiverwidget.h"#include<QVBoxLayout>ReceiverWidget::ReceiverWidget(QWidget *parent):QWidget(parent){
    label =newQLabel("Waiting for signal...",this);

    QVBoxLayout *layout =newQVBoxLayout(this);
    layout->addWidget(label);}voidReceiverWidget::onCustomSignalReceived(int value){
    label->setText(QString("Received value: %1").arg(value));}

main.cpp

: 主程序入口，创建并连接信号与槽

#include<QApplication>#include"mywidget.h"#include"receiverwidget.h"intmain(int argc,char*argv[]){
    QApplication app(argc, argv);

    MyWidget senderWidget;
    ReceiverWidget receiverWidget;// 将信号连接到槽QObject::connect(&senderWidget,&MyWidget::myCustomSignal,&receiverWidget,&ReceiverWidget::onCustomSignalReceived);

    senderWidget.show();
    receiverWidget.show();return app.exec();}

总结

通过以上步骤，您可以在Qt中自定义信号，并在不同对象之间传递数据。具体步骤如下：

  1. 使用 signals: 关键字在类中声明信号。
  2. 信号的返回值必须是 void。
  3. 在合适的地方通过 emit 关键字发射信号。
  4. 使用 connect() 函数将信号和槽连接起来，实现对象间的通信。

信号与槽机制是Qt中非常强大的功能，它极大地简化了对象间的通信，特别是在UI开发中，广泛用于按钮点击、数据更新等场景。

如何跨UI发送信号

Qt跨UI发送信号机制详解

在Qt中，信号与槽机制（Signals and Slots）是其核心特性之一。它允许不同对象之间通过发送和接收信号进行通信，而不需要直接引用。一个典型的应用场景是跨界面（UI）传递数据。在这篇文章中，我们将结合一个完整的示例来演示如何通过信号和槽在两个窗口间（

Widget

与

SetDialog

）发送和接收数据。

这篇文章主要面向Qt的初学者，带你一步步理解和实现这一机制。

案例概述

我们将实现一个包含两个窗口的小项目：

  • Widget：主窗口，包含一个按钮和一个文本框。点击按钮后，弹出另一个窗口 SetDialog。
  • SetDialog：对话框窗口，包含一个按钮，点击按钮后将产生一个数值，并通过信号将该数值发送给主窗口。

目标：在

SetDialog

窗口中点击按钮，生成数值，并将数值显示在

Widget

窗口中的文本框中。

Qt 信号与槽机制简介

在Qt中，信号（Signal）是用于通知某个事件发生的机制，而槽（Slot）是一个可以连接到信号的函数。当信号发射时，与之连接的槽函数就会被调用。

  • 信号的特点：信号本身不包含任何实现，它只是一个接口。信号通常在类中作为 signals: 下的定义。
  • 槽的特点：槽函数可以是普通的成员函数，也可以是lambda表达式。

我们通过

connect()

函数将信号和槽连接起来。

代码逻辑详解

主窗口

Widget

类

首先，我们来看主窗口的类定义。

widget.h

：

#ifndefWIDGET_H#defineWIDGET_H#include<QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {classWidget;}
QT_END_NAMESPACE

classWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:Widget(QWidget *parent =nullptr);~Widget();private:voidon_btnOpen_clicked();private:
    Ui::Widget *ui;};#endif// WIDGET_H

这里的

Widget

类继承自

QWidget

，代表主窗口。在这个窗口中，我们声明了一个槽函数 

on_btnOpen_clicked()

，用于处理按钮点击事件。

接下来我们来看实现部分。

widget.cpp

：

#include"widget.h"#include"ui_widget.h"#include"setdialog.h"Widget::Widget(QWidget *parent):QWidget(parent),ui(new Ui::Widget){
    ui->setupUi(this);// 连接按钮点击信号到槽函数connect(ui->btnOpen,&QPushButton::clicked,this,&Widget::on_btnOpen_clicked);}Widget::~Widget(){delete ui;}voidWidget::on_btnOpen_clicked(){
    SetDialog dlg;// 连接SetDialog中的sig_addOne信号到主窗口的lambda槽函数connect(&dlg,&SetDialog::sig_addOne,[=](int value){
        ui->lineEdit->setText(QString::number(value));});// 打开对话框，进入事件循环
    dlg.exec();}
  • connect()：在构造函数中，我们将btnOpen按钮的点击信号连接到槽函数on_btnOpen_clicked()，以响应点击事件。
  • on_btnOpen_clicked()：当点击按钮时，弹出 SetDialog 对话框。同时，我们将SetDialog中的信号sig_addOne连接到主窗口的lambda槽函数，以便接收数值，并将其显示在文本框lineEdit中。

注意：我们使用了lambda表达式作为槽函数，可以方便地在槽中使用局部变量。

对话框

SetDialog

类

接下来是 

SetDialog

类的定义和实现。

setdialog.h

：

#ifndefSETDIALOG_H#defineSETDIALOG_H#include<QDialog>namespace Ui {classSetDialog;}classSetDialog:publicQDialog{
    Q_OBJECT

public:explicitSetDialog(QWidget *parent =nullptr);~SetDialog();private slots:voidon_btnAdd_clicked();

signals:voidsig_addOne(int value);// 定义信号private:
    Ui::SetDialog *ui;};#endif// SETDIALOG_H
  • 信号定义：在 signals: 关键字下，我们声明了一个名为 sig_addOne(int value) 的信号。这个信号将会发送一个整数。
  • 槽函数：on_btnAdd_clicked() 是槽函数，处理对话框中按钮的点击事件。
setdialog.cpp

：

#include"setdialog.h"#include"ui_setdialog.h"SetDialog::SetDialog(QWidget *parent):QDialog(parent),ui(new Ui::SetDialog){
    ui->setupUi(this);}SetDialog::~SetDialog(){delete ui;}voidSetDialog::on_btnAdd_clicked(){staticint value =100;// 静态变量，每次点击都会递增
    emit sig_addOne(value++);// 发射信号，将当前数值传递给主窗口}
  • emit** 关键字**：在槽函数 on_btnAdd_clicked() 中，我们使用 emit 关键字来发射信号 sig_addOne，并将数值 value 作为参数传递给主窗口。

信号和槽的连接

现在我们来回顾一下信号和槽的连接过程：

  1. 在Widget类中，我们弹出了SetDialog窗口，并通过connect()将SetDialog中的信号sig_addOne连接到主窗口中的槽函数（lambda表达式）。
  2. 当用户在SetDialog窗口中点击按钮后，on_btnAdd_clicked()被调用，并发射sig_addOne信号，传递当前值。
  3. 这个信号被传递回Widget，并触发了与之连接的槽函数（lambda），最终将数值显示在主窗口的文本框中。

总结

我们通过一个简单的示例，演示了如何在Qt中跨窗口（UI）使用信号和槽进行数据传递。这个机制的关键在于：

  • 信号与槽机制提供了一种松耦合的方式，让对象之间无需直接通信即可实现信息传递。
  • 使用 lambda表达式 作为槽函数，可以让代码更加简洁，同时也方便使用局部变量。

这一机制在Qt开发中非常常见，特别是在需要跨界面传递数据或更新UI时，显得尤为重要。

如何跨线程发送信号

在Qt中如何跨线程发送信号并更新UI

在Qt中，UI线程（主线程）负责处理用户界面绘制及事件响应。而子线程的任务则通常是执行一些耗时操作，例如计算或IO操作。由于Qt的UI框架并非线程安全的，子线程不能直接更新UI，因此我们需要通过信号与槽的机制，将子线程的结果传递到UI线程，并在主线程中进行UI更新。

子线程不能直接操作UI

Qt的规则：UI只能在主线程（即UI线程）中更新，子线程（Worker Threads）不能直接操作UI。否则会引发异常或不可预知的错误。

为了解决这个问题，我们可以通过信号与槽机制，将子线程的处理结果发送到主线程，再由主线程完成UI更新。具体的实现步骤如下：

  1. 在子线程中定义并发射信号。
  2. 在主线程中通过槽函数接收信号并更新UI。

信号与槽机制在跨线程中的作用

信号与槽机制是Qt框架中核心的通信机制。它不仅适用于单线程程序，还能在线程之间进行数据的传递。在跨线程通信时，信号可以在子线程中发射，而槽函数可以在主线程中执行，因此我们可以通过这个机制在子线程与UI线程之间进行安全通信。

示例代码讲解：子线程发送信号更新UI

我们通过一个简单的例子来演示如何实现跨线程信号发送并更新UI。具体实现效果如图所示：

  • 一个按钮用于启动子线程。
  • 子线程执行一些逻辑处理后，将结果通过信号发送到主线程。
  • 主线程接收到信号后，更新界面上的QLineEdit控件。
定义子线程类
ChildThread

首先，我们定义一个子线程类 

ChildThread

，它继承自 

QThread

。在该类中，我们声明一个自定义信号 

sig_SendToUI

，用于将子线程的处理结果传递给主线程。

#ifndefCHILDTHREAD_H#defineCHILDTHREAD_H#include<QThread>#include<string>usingnamespace std;// 自定义结构体用于传递数据structScore{int id;int age;
    string name;};classChildThread:publicQThread{
    Q_OBJECT

public:ChildThread();protected:voidrun() override;// 重写QThread的run()函数，定义线程执行逻辑

signals:voidsig_SendToUI(Score score);// 信号：发送到UI线程};#endif// CHILDTHREAD_H

在 

run()

方法中，模拟一些处理逻辑，例如设置用户的 

name

、

id

和 

age

，并在处理完成后，发射信号将数据传递给主线程。

#include"childthread.h"#include<QDebug>ChildThread::ChildThread(){// 非基础类型参数注册
    qRegisterMetaType<Score>("Score");}voidChildThread::run(){
    Score s;
    s.name ="kevin";
    s.id =1001;
    s.age =19;

    emit sig_SendToUI(s);// 发射信号，将Score结构体传递给主线程}
定义主窗口类
Widget

接下来，我们定义主窗口类 

Widget

，其中有一个按钮用于触发子线程，一个

QLineEdit

用于显示子线程处理结果。

#ifndefWIDGET_H#defineWIDGET_H#include<QWidget>#include"childthread.h"

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {classWidget;}
QT_END_NAMESPACE

classWidget:publicQWidget{
    Q_OBJECT

public:Widget(QWidget *parent =nullptr);~Widget();private slots:voidon_btnUpdate_clicked();// 点击按钮启动子线程voidshowInfo(Score s);// 显示子线程传递的数据private:
    Ui::Widget *ui;};#endif// WIDGET_H

在 

on_btnUpdate_clicked()

槽函数中，我们创建并启动子线程。同时通过 

connect()

将子线程的信号 

sig_SendToUI

连接到主线程的槽函数 

showInfo()

。

#include"widget.h"#include"ui_widget.h"#include<QDebug>#include"childthread.h"Widget::Widget(QWidget *parent):QWidget(parent),ui(new Ui::Widget){
    ui->setupUi(this);// 连接按钮点击信号到槽函数connect(ui->btnUpdate,&QPushButton::clicked,this,&Widget::on_btnUpdate_clicked);}Widget::~Widget(){delete ui;}voidWidget::on_btnUpdate_clicked(){
    ChildThread* ch =newChildThread();// 创建子线程对象// 连接子线程信号到UI线程槽函数 showInfoconnect(ch,&ChildThread::sig_SendToUI,this,&Widget::showInfo);

    ch->start();// 启动子线程}voidWidget::showInfo(Score s){// 将子线程传递的数据信息显示在lineEdit控件上
    string info = s.name +" id = "+to_string(s.id)+" age = "+to_string(s.age);
    ui->lineEdit->setText(QString::fromStdString(info));}
  • on_btnUpdate_clicked()：点击按钮后，创建并启动子线程 ChildThread，并连接信号 sig_SendToUI 到槽函数 showInfo()。
  • showInfo(Score s)：该槽函数接收子线程传递的 Score 结构体，并将其显示在 QLineEdit 控件上。
主程序入口
main.cpp

最后，我们编写 

main.cpp

文件，启动整个应用程序。

#include"widget.h"#include<QApplication>intmain(int argc,char*argv[]){
    QApplication a(argc, argv);
    Widget w;
    w.show();return a.exec();}

代码运行结果

通过点击按钮，启动子线程，子线程完成数据处理后通过信号传递结果给主线程，主线程接收到信号后更新UI。

  • 按钮点击后，子线程发射信号，主线程接收到Score结构体后，将信息 “kevin id = 1001 age = 19” 显示在QLineEdit控件中，如下图所示。

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总结

在Qt中，子线程不能直接操作UI，必须通过信号与槽机制来进行跨线程通信。在本文中，我们通过一个简单的例子详细讲解了如何通过信号与槽机制，在子线程中处理数据并将结果传递到UI线程进行更新。主要步骤包括：

  1. 定义子线程类，在子线程中发射信号。
  2. 定义主窗口类，通过槽函数接收子线程信号并更新UI。
  3. 使用connect()连接信号与槽，确保跨线程的安全通信。

通过这样的方式，我们可以轻松实现Qt中的跨线程通信，避免了线程不安全操作带来的问题。

标签： qt ui 网络
本文转载自: https://blog.csdn.net/SDFsoul/article/details/142725348
版权归原作者 DevKevin 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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