Qt入门（3）——信号和槽

信号和槽用于对象间的通讯。信号/槽机制是Qt的一个中心特征并且也许是Qt与其它工具包的最不相同的部分。
在图形用户界面编程中，我们经常希望一个窗口部件的一个变化被通知给另一个窗口部件。更一般地，我们希望任何一类的对象可以和其它对象进行通讯。例如，如果我们正在解析一个XML文件，当我们遇到一个新的标签时，我们也许希望通知列表视图我们正在用来表达XML文件的结构。
较老的工具包使用一种被称作回调的通讯方式来实现同一目的。回调是指一个函数的指针，所以如果你希望一个处理函数通知你一些事件，你可以把另一个函数（回调）的指针传递给处理函数。处理函数在适当的时候调用回调。回调有两个主要缺点。首先他们不是类型安全的。我们从来都不能确定处理函数使用了正确的参数来调用回调。其次回调和处理函数是非常强有力地联系在一起的，因为处理函数必须知道要调用哪个回调。
 
在Qt中我们有一种可以替代回调的技术。我们使用信号和槽。当一个特定事件发生的时候，一个信号被发射。Qt的窗口部件有很多预定义的信号，但是我们总是可以通过继承来加入我们自己的信号。槽就是一个可以被调用处理特定信号的函数。Qt的窗口部件又很多预定义的槽，但是通常的习惯是你可以加入自己的槽，这样你就可以处理你所感兴趣的信号。
信号和槽的机制是类型安全的：一个信号的签名必须与它的接收槽的签名相匹配。（实际上一个槽的签名可以比它接收的信号的签名少，因为它可以忽略额外的签名。）因为签名是一致的，编译器就可以帮助我们检测类型不匹配。信号和槽是宽松地联系在一起的：一个发射信号的类不用知道也不用注意哪个槽要接收这个信号。Qt的信号和槽的机制可以保证如果你把一个信号和一个槽连接起来，槽会在正确的时间使用信号的参数而被调用。信号和槽可以使用任何数量、任何类型的参数。它们是完全类型安全的：不会再有回调核心转储(core dump)。
从QObject类或者它的一个子类（比如QWidget类）继承的所有类可以包含信号和槽。当对象改变它们的状态的时候，信号被发送，从某种意义上讲，它们也许对外面的世界感兴趣。这就是所有的对象通讯时所做的一切。它不知道也不注意无论有没有东西接收它所发射的信号。这就是真正的信息封装，并且确保对象可以用作一个软件组件。

槽可以用来接收信号，但它们是正常的成员函数。一个槽不知道它是否被任意信号连接。此外，对象不知道关于这种通讯机制和能够被用作一个真正的软件组件。
你可以把许多信号和你所希望的单一槽相连，并且一个信号也可以和你所期望的许多槽相连。把一个信号和另一个信号直接相连也是可以的。（这时，只要第一个信号被发射时，第二个信号立刻就被发射。）
总体来看，信号和槽构成了一个强有力的组件编程机制。 
 
一个最小的C++类声明：

    class Foo
    {
    public:
        Foo();
        int value() const { return val; }
        void setValue( int );
    private:
        int val;
    };

一个小的Qt类如下：

    class Foo : public QObject
    {
        Q_OBJECT
    public:
        Foo();
        int value() const { return val; }
    public slots:
        void setValue( int );
    signals:
        void valueChanged( int );
    private:
        int val;
    };

这个类有同样的内部状态，和公有方法来访问状态，但是另外它也支持使用信号和槽的组件编程：这个类可以通过发射一个信号，valueChanged()，来告诉外面的世界它的状态发生了变化，并且它有一个槽，其它对象可以发送信号给这个槽。
所有包含信号和/或者槽的类必须在它们的声明中提到Q_OBJECT。
槽可以由应用程序的编写者来实现。这里是Foo::setValue()的一个可能的实现：

    void Foo::setValue( int v )
    {
        if ( v != val ) {
            val = v;
            emit valueChanged(v);
        }
    }

这个类有同样的内部状态，和公有方法来访问状态，但是另外它也支持使用信号和槽的组件编程：这个类可以通过发射一个信号，valueChanged()，来告诉外面的世界它的状态发生了变化，并且它有一个槽，其它对象可以发送信号给这个槽。
    所有包含信号和/或者槽的类必须在它们的声明中提到Q_OBJECT。
槽可以由应用程序的编写者来实现。这里是Foo::setValue()的一个可能的实现：

    void Foo::setValue( int v )
    {
        if ( v != val ) {
            val = v;
            emit valueChanged(v);
        }
    }

emit valueChanged(v)这一行从对象中发射valueChanged信号。正如你所能看到的，你通过使用emit signal(arguments)来发射信号。
下面是把两个对象连接在一起的一种方法：

    Foo a, b;
    connect(&a, SIGNAL(valueChanged(int)), &b, SLOT(setValue(int)));
    b.setValue( 11 ); // a == undefined  b == 11
    a.setValue( 79 ); // a == 79         b == 79
    b.value();       

调用a.setValue(79)会使a发射一个valueChanged() 信号，b将会在它的setValue()槽中接收这个信号，也就是b.setValue(79) 被调用。接下来b会发射同样的valueChanged()信号，但是因为没有槽被连接到b的valueChanged()信号，所以没有发生任何事（信号消失了）。
注意只有当v != val的时候setValue()函数才会设置这个值并且发射信号。这样就避免了在循环连接的情况下（比如b.valueChanged() 和a.setValue()连接在一起）出现无休止的循环的情况。
这个例子说明了对象之间可以在互相不知道的情况下一起工作，只要在最初的时在它们中间建立连接。
预处理程序改变或者移除了signals、slots和emit 这些关键字，这样就可以使用标准的C++编译器。
在一个定义有信号和槽的类上运行moc。这样就会生成一个可以和其它对象文件编译和连接成引用程序的C++源文件。