【C++ • QT】信号与槽机制原理、用法、实现方法

锡兰_CC

已于 2025-06-14 20:21:49 修改

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分类专栏：【C++ QT】文章标签： c++ qt 图像处理计算机视觉 qt5

于 2025-06-14 20:19:55 首次发布

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前言

本文详细介绍 QT 中信号与槽机制的原理、用法、实现方式。

一、QT 信号与槽机制原理

1、什么是信号

信号：信号本质是事件，在 Qt 中信号以函数形式呈现。当特定事件发生时，对象会发出对应的信号。常见触发信号的场景包括：

界面元素操作（按钮点击、复选框切换）
窗口状态变化（窗口刷新、关闭）
系统事件（鼠标移动、键盘输入）
数据变化（列表项添加、模型数据更新）

2、什么是槽

槽：槽是用于响应信号的特殊函数，与一般的函数不同，槽函数可以通过connect()与信号关联。当关联的信号被发射时，槽函数会被自动调用。槽函数需要用户手动实现，其定义方式与普通成员函数类似，但需要使用特定的声明语法。

3、信号与槽连接方式

信号与槽的关联通过QObject::connect()函数实现，Qt 提供了多种重载形式：

// Qt4风格（基于字符串的连接）
QMetaObject::Connection QObject::connect(
    const QObject *sender, 
    const char *signal,
    const QObject *receiver, 
    const char *method, 
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection
);

// Qt5风格（基于函数指针的连接）
QMetaObject::Connection QObject::connect(
    const QObject *sender, 
    PointerToMemberFunction signal,
    const QObject *receiver, 
    PointerToMemberFunction method,
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection
);

// Lambda表达式连接（Qt5+）
QMetaObject::Connection QObject::connect(
    const QObject *sender, 
    PointerToMemberFunction signal,
    const QObject *context, 
    const Functor &functor,
    Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection
);

其中参数 sender 表示发出信号的对象，参数 signal 表示 sender 对象的信号，参数 receiver 表示信号接收者，参数 method 表示 receiver 对象的槽函数，当检测到 sender 信号， receiver 对象调用 method 方法。第五个参数 type 为Qt::ConnectionType 枚举，里面提供了五种连接类型，默认为AutoConnection

Qt::AutoConnection（默认值）：AutoConnection会根据发送者和接收者所在的线程自动选择连接方式。如果信号和槽在同一线程，使用 DirectConnection，如果信号和槽在不同线程，使用 QueuedConnection。大多数情况都直接使用默认值
Qt::DirectConnection：当信号发射时，槽函数直接执行。槽函数在信号发射者的线程中执行，不会经历事件循环，可能导致线程安全问题。当信号与槽在同一线程并且需要立刻响应时可以使用DirectConnection
Qt::QueuedConnection：当信号发射后，槽函数不会立刻执行，会放入接收者线程的事件队列中，等待该线程处理事件时执行。槽函数在接收者的线程中执行，可以避免跨线程直接调用，执行存在一定的延迟。在需要跨线程通信异步执行，需要保持线程安全时可以使用QueuedConnection
Qt::BlockingQueuedConnection：类似于 QueuedConnection，但信号发射后会堵塞当前线程，直到槽函数执行完毕。跨线程同步调用，可能会导致死锁（如果接收者和发送者在同一线程）。在需要等待槽函数执行结果的同步执行跨线程通信时可以使用BlockingQueuedConnection。
Qt::UniqueConnection：与其他连接类型组合使用，确保同一对信号和槽之间只建立一次连接。可以避免重复连接导致槽函数被多次调用。


// 1. 默认连接（AutoConnection）
connect(sender, SIGNAL(valueChanged()), receiver, SLOT(updateValue()));

// 2. 直接连接（同一线程内立即执行）
connect(sender, SIGNAL(valueChanged()), receiver, SLOT(updateValue()), Qt::DirectConnection);

// 3. 队列连接（跨线程安全调用）
connect(sender, SIGNAL(valueChanged()), receiver, SLOT(updateValue()), Qt::QueuedConnection);

// 4. 阻塞队列连接（跨线程同步调用）
connect(sender, SIGNAL(valueChanged()), receiver, SLOT(updateValue()), Qt::BlockingQueuedConnection);

// 5. 唯一连接（防止重复连接）
connect(sender, SIGNAL(valueChanged()), receiver, SLOT(updateValue()), Qt::AutoConnection | Qt::UniqueConnection);

信号与支持多种连接方式：

一个信号可以与另一个信号相连（信号触发信号）

	connect(Object1,SIGNAl(signal1),Object2,SIGNAL(signal1));

同一个信号可以与多个槽相连（信号与槽）

	connect(Object1,SIGNAl(signal2),Obect2,SIGNAL(slot2));
	connect(Object1,SIGNAl(signal2),Object3,SIGNAL(slot1));

同一个槽可以响应多个信号

	connect(Object1,SIGNAl(signal12),Object2,SIGNAL(slot2));
	connect(Object3,SIGNAl(signal12),Object2,SIGNAL(slot2));

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