PyQt5信号与槽机制

信号与槽是PyQt5中用于对象之间通信的核心机制。它们允许不同的组件在发生特定事件时进行交互，极大地简化了事件驱动编程的复杂性。以下是对大纲中各个知识点的详细解释及示例代码。

3.1 信号与槽的基本概念与原理

信号（Signal）：当某个事件发生时，PyQt5中的对象会发出信号。例如，按钮被点击时会发出clicked信号。

槽（Slot）：槽是一个可以响应信号的函数。当信号被发出时，连接到该信号的槽会被调用。

原理：信号与槽机制基于观察者模式。当一个对象（发出信号的对象）发生变化时，它会通知所有连接到它的槽（观察者）。这使得对象之间的耦合度降低，提高了代码的可维护性和可扩展性。

示例代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QPushButton
​
def on_button_clicked():
    print("按钮被点击了！")
​
app = QApplication(sys.argv)
​
button = QPushButton("点击我")
button.clicked.connect(on_button_clicked)  # 连接信号与槽
button.show()
​
sys.exit(app.exec_())

解释：

• 创建一个按钮，当按钮被点击时，clicked信号会被发出。

• 使用button.clicked.connect(on_button_clicked)将clicked信号连接到on_button_clicked槽函数。

• 当按钮被点击时，控制台会输出“按钮被点击了！”。

3.2 连接控件内置信号到槽函数 (clicked、textChanged 等)

PyQt5中的大多数控件都有内置信号，可以直接连接到槽函数，以响应用户的操作。

常用信号示例：

• clicked：按钮被点击时发出。

• textChanged：文本框中的内容发生变化时发出。

• currentIndexChanged：组合框中选项变化时发出。

示例代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QLineEdit, QVBoxLayout
​
def on_button_clicked():
    print("按钮被点击了！")
​
def on_text_changed(text):
    print(f"文本变化为: {text}")
​
app = QApplication(sys.argv)
​
window = QWidget()
layout = QVBoxLayout()
​
button = QPushButton("点击我")
button.clicked.connect(on_button_clicked)
​
line_edit = QLineEdit()
line_edit.textChanged.connect(on_text_changed)
​
layout.addWidget(button)
layout.addWidget(line_edit)
window.setLayout(layout)
window.show()
​
sys.exit(app.exec_())

解释：

• 创建一个按钮和一个文本框。

• 将按钮的clicked信号连接到on_button_clicked槽函数。

• 将文本框的textChanged信号连接到on_text_changed槽函数。

• 当按钮被点击时，输出相应信息；当文本框内容变化时，输出新的文本内容。

3.3 自定义信号 (pyqtSignal) 与槽函数实现

除了使用内置信号，PyQt5还允许用户自定义信号，以满足更复杂的需求。

定义自定义信号：

使用pyqtSignal在类中定义自定义信号，可以携带特定的数据。

示例代码：

import sys
from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QWidget, QVBoxLayout
​
class Communicate(QObject):
    custom_signal = pyqtSignal(str)
​
def handle_custom_signal(message):
    print(f"自定义信号接收到消息: {message}")
​
app = QApplication(sys.argv)
​
comm = Communicate()
comm.custom_signal.connect(handle_custom_signal)
​
window = QWidget()
layout = QVBoxLayout()
​
button = QPushButton("发送自定义信号")
def emit_custom_signal():
    comm.custom_signal.emit("Hello from custom signal!")
​
button.clicked.connect(emit_custom_signal)
​
layout.addWidget(button)
window.setLayout(layout)
window.show()
​
sys.exit(app.exec_())

解释：

• 创建一个Communicate类，继承自QObject，并定义一个名为custom_signal的自定义信号，携带一个字符串参数。

• 定义槽函数handle_custom_signal，用于处理自定义信号发出的消息。

• 在主窗口中创建一个按钮，点击按钮时发出自定义信号，并传递消息。

• 当按钮被点击时，handle_custom_signal会接收到并处理消息，输出“自定义信号接收到消息: Hello from custom signal!”。

3.4 同一信号多槽、多信号同槽的场景

PyQt5允许一个信号连接多个槽，也允许多个信号连接到同一个槽。这为复杂的应用场景提供了灵活性。

同一信号连接多个槽：

当一个信号连接到多个槽时，信号发出时所有连接的槽都会被依次调用。

示例代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QWidget, QVBoxLayout
​
def slot1():
    print("槽1被调用")
​
def slot2():
    print("槽2被调用")
​
app = QApplication(sys.argv)
​
window = QWidget()
layout = QVBoxLayout()
​
button = QPushButton("点击我")
button.clicked.connect(slot1)
button.clicked.connect(slot2)
​
layout.addWidget(button)
window.setLayout(layout)
window.show()
​
sys.exit(app.exec_())

解释：

• 创建一个按钮，点击按钮时会发出clicked信号。

• 将clicked信号连接到slot1和slot2两个槽函数。

• 点击按钮时，控制台会依次输出“槽1被调用”和“槽2被调用”。

多信号连接到同一个槽：

多个信号可以连接到同一个槽函数，根据发出信号的不同，槽函数可以执行不同的逻辑。

示例代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QLineEdit, QWidget, QVBoxLayout
​
def common_slot():
    sender = app.sender()
    if sender.text() == "按钮1":
        print("按钮1被点击")
    elif sender.text() == "按钮2":
        print("按钮2被点击")
​
app = QApplication(sys.argv)
​
window = QWidget()
layout = QVBoxLayout()
​
button1 = QPushButton("按钮1")
button2 = QPushButton("按钮2")
​
button1.clicked.connect(common_slot)
button2.clicked.connect(common_slot)
​
layout.addWidget(button1)
layout.addWidget(button2)
window.setLayout(layout)
window.show()
​
sys.exit(app.exec_())

解释：

• 创建两个按钮，按钮1和按钮2。

• 两个按钮的clicked信号都连接到同一个槽函数common_slot。

• 在common_slot中，通过app.sender()获取发出信号的对象，根据按钮的文本判断是哪个按钮被点击，并执行相应的逻辑。

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