简述
接口的作用,就是提供一个与其他系统交互的方法。其他系统无需(也无法)了解内部的具体细节,只能通过对外提供的接口来与进行通信。
纯虚函数(包括槽)很容易理解,那么信号呢?
在 Qt 中,定义一个纯虚信号有效吗?
的确,这个话题非常有意思。。。通常,我们会定义一些纯虚的槽函数,但关于纯虚信号这个话题讨论的比较少!那么,信号可不可以是纯虚的呢?
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一些设想
关于信号和纯虚,我们知道:
- 信号永远不会有实现(也就是说,在
.h
中定义了信号,在.cpp
中不需要实现) - 声明一个纯虚函数的主要目的,是强制继承的类提供一个实现。
信号没有实现,如果将其声明为纯虚的,需要继承的类来提供一个实现,这与“信号没有实现”直接冲突。就好比让一个人同时出现在两个地方,这是不可能的。因此,似乎声明一个纯虚信号是一个错误。
在编写完一个接口时,为了能使用 Qt 的信号槽特性,很多人可能会写出类似下面的代码:
很遗憾,Qt 发出了警告:
warning: Signals cannot be declared virtual
那么,如何解决这个问题呢?
解决方案
下面,列出三种解决方案:
- 派生自
QObject
,信号不使用virtual
- 将“信号”定义为一个纯虚函数
- 在接口中定义信号槽的连接方式
测试效果如下:
派生自 QObject
,信号不使用 virtual
不让用 virtual
,好吧,那就不用了,这算是最简单的解决方式!
#ifndef CLOCK_H
#define CLOCK_H
#include <QObject>
class IClock : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
~IClock() {}
virtual void doSomething() = 0;
signals:
void alarm();
};
#endif // CLOCK_H
具体的实现也与信号无关了,只需要实现其他接口即可:
#ifndef DIGITAL_CLOCK_H
#define DIGITAL_CLOCK_H
#include "clock.h"
#include <QObject>
#include <QtDebug>
class DigitalClock : public IClock
{
Q_OBJECT
public:
DigitalClock() {}
void doSomething() Q_DECL_OVERRIDE {
qDebug() << "Do something...";
}
};
#endif // DIGITAL_CLOCK_H
但是这种方式并不算理想,因为一般来说,接口是一个简单的 C++ 类,不需要派生自 QObject
。
将“信号”定义为一个纯虚函数
将“信号”定义为一个纯虚函数:
#ifndef CLOCK_H
#define CLOCK_H
class IClock
{
public:
~IClock() {}
virtual void doSomething() = 0;
// 不是一个信号(但可以当做信号来用),因为 IClock 不是 QObject
virtual void alarm() = 0;
};
#endif // CLOCK_H
注意: 对于 IClock
来说,alarm()
只是一个纯虚函数,并不是一个“信号”(但可以当做信号来用),因为 IClock
不是 QObject
。
由于需要信号支持,所以具体实现需要派生自 QObject
。此外,还需要将 alarm()
定义为 signals
:
#ifndef DIGITAL_CLOCK_H
#define DIGITAL_CLOCK_H
#include "clock.h"
#include <QObject>
#include <QtDebug>
class DigitalClock : public QObject, public IClock
{
Q_OBJECT
public:
DigitalClock() {}
void doSomething() Q_DECL_OVERRIDE {
qDebug() << "Do something...";
}
signals:
// 实现由 moc 来完成
void alarm() Q_DECL_OVERRIDE;
};
#endif // DIGITAL_CLOCK_H
这时,alarm()
的具体的实现在内部是由 moc
来完成的。
为了测试是否有效,再定义一个类 - monitor.h
:
#ifndef MONITOR_H
#define MONITOR_H
#include <QObject>
#include <QtDebug>
#include "clock.h"
class Monitor : public QObject
{
Q_OBJECT
private slots:
void onAlarm() {
qDebug() << "Get up";
}
public:
void monitorAlarm(IClock *clock) {
QObject *clockObject = dynamic_cast<QObject *>(clock);
if (clockObject) {
connect(clockObject, SIGNAL(alarm()), this, SLOT(onAlarm()));
} else {
qWarning() << "cannot monitor Alarm";
}
}
};
#endif // MONITOR_H
注意: 连接信号时,需要将其转换为 QObject
。
在 main.cpp
中进行测试:
#include <QCoreApplication>
#include "digital_clock.h"
#include "monitor.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
DigitalClock clock;
Monitor monitor;
monitor.monitorAlarm(&clock);
emit clock.alarm();
return a.exec();
}
在接口中定义信号槽的连接方式
除了上述方式之外,还可以在接口中定义信号槽的连接方式。
首先,定义一个连接信号槽的接口 - connectToAlarm()
:
#ifndef CLOCK_H
#define CLOCK_H
#include <QObject>
class IClock
{
public:
~IClock() {}
virtual void doSomething() = 0;
virtual bool connectToAlarm(QObject *receiver, const char *pszSlot, bool isConnect) const = 0;
};
#endif // CLOCK_H
然后,在派生类中实现信号槽的具体连接:
#ifndef DIGITAL_CLOCK_H
#define DIGITAL_CLOCK_H
#include "clock.h"
#include <QObject>
#include <QtDebug>
class DigitalClock : public QObject, public IClock
{
Q_OBJECT
public:
DigitalClock() {}
void doSomething() Q_DECL_OVERRIDE {
qDebug() << "Do something...";
}
bool connectToAlarm(QObject *receiver, const char *pszSlot, bool isConnect) const Q_DECL_OVERRIDE {
if (isConnect)
return connect(this, SIGNAL(alarm()), receiver, pszSlot);
return disconnect(this, SIGNAL(alarm()), receiver, pszSlot);
}
signals:
void alarm();
};
#endif // DIGITAL_CLOCK_H
这样以来,连接方式就变得简单多了。
#ifndef MONITOR_H
#define MONITOR_H
#include <QObject>
#include <QtDebug>
#include "clock.h"
class Monitor : public QObject
{
Q_OBJECT
public slots:
void onAlarm() {
qDebug() << "Get up";
}
public:
void monitorAlarm(IClock *clock) {
bool isConnect = clock->connectToAlarm(this, SLOT(onAlarm()), true);
if (isConnect) {
qWarning() << "connectToAlarm";
} else {
qWarning() << "cannot monitor Alarm";
}
}
};
#endif // MONITOR_H
除了信号槽之外,Qt 还可以通过事件机制(sendEvent()
和 postEvent()
)来实现接口之间的通信。正如上所示,只要通过接口来获得 QObject
即可。