给初学Qt者的小TIP
1、Hello, Qt!
我们以一个非常简单的 Qt 程序开始 Qt 的学习。我们首先一行行的分析代码,然后我
们将会看到怎样编译和运行这个程序。
1 #include <QApplication>
2 #include <QLabel>
3 int main (int argc, char *argv [])
4 {
5 QApplication app (argc, argv);
6 QLabel *label = new QLabel ("Hello Qt!");
7 label->show ();
8 return app. exec ();
9 }
第 1 行和第 2 行包含了两个类的定义:QApplication 和 QLabel。对于每一个 Qt 的类,
都会有一个同名的头文件,头文件里包含了这个类的定义。因此,你如果在程序中使用了一
个类的对象,那么在程序中就必须包括这个头文件。
第 3 行是程序的入口。几乎在使用 Qt 的所有情况下,main()函数只需要在把控制权转
交给 Qt 库之前执行一些初始化,然后 Qt 库通过事件来向程序告知用户的行为。argc 是命
令行变量的数量,argv 是命令行变量的数组。这是一个 C/C++特征。它不是 Qt 专有的,无
论如何 Qt 需要处理这些变量
第 5 行定义了一个 QApplication 对象 App。QApplication 管理了各种各样的应用程序的
广泛资源,比如默认的字体和光标。 App 的创建需要 argc 和 argv 是因为 Qt 支持一些自己的
命令行参数。在每一个使用 Qt 的应用程序中都必须使用一个 QApplication 对象,并且在任
何 Qt 的窗口系统部件被使用之前创建此对象是必须的。App 在这里被创建并且处理后面的
命令行变量(比如在 X 窗口下的-display)。请注意,所有被 Qt 识别的命令行参数都会从 argv
中被移除(并且 argc 也因此而减少)。
第 6 行创建了一个 QLabel 窗口部件(widget) ,用来显示“Hello,Qt!”。在 Qt 和 Unix
的术语中,一个窗口部件就是用户界面中一个可见的元素,它相当于 Windows 术语中的“容
器”加上“控制器”。按钮(Button)、菜单(menu)、滚动条(scroll bars)和框架(frame)
都是窗口部件的例子。窗口部件可以包含其它的窗口部件。例如,一个应用程序界面通常就
是一个包含了 QMenuBar,一些 QToolBar,一个 QStatusBar 和其它的一些部件的窗口。绝大
多数应用程序使用一个 QMainWindow 或者一个 QDialog 作为程序界面,但是 Qt 允许任何
窗口部件成为窗口。在这个例子中,QLabel 窗口部件就是作为应用程序主窗口的。
第 7 行使我们创建的 QLabel 可见。当窗口部件被创建的时候,它总是隐藏的,必须调
用 show()来使它可见。通过这个特点我们可以在显示这些窗口部件之前定制它们,这样就不
会出现闪烁的情况。
第 8 行就是 main()将控制权交给 Qt。在这里,程序进入了事件循环。事件循环是一种
stand-by 的模式,程序会等待用户的动作(比如按下鼠标或者是键盘)。用户的动作将会产
生程序可以做出反应的事件(也被称为“消息”) 。程序对这些事件的反应通常是执行一个或
几个函数。
为了简单起见,我们没有在 main()函数的结尾处调用 delete 来删除 QLabel 对象。这种
内存泄露是无害的,因为像这样的小程序,在结束时操作系统将会释放程序占用的内存堆。
下面我们来编译这个程序。建立一个名为 hello 的目录,在目录下建立一个名为 hello.cpp
的 c++源文件,将上面的代码写入文件中。
运行“开始à程序àQt by TrolltechàQt Command Prompt”。
在命令行模式下,切换目录到 hello 下,然后输入命令:qmake –project。这个命令将
产生一个依赖于工作平台的工程文件(hello.pro)。
再输入命令:qmake hello.pro。这个命令通过工程文件产生一个可以在特定工作平台
上使用的 makefile。
最后输入命令:make 来产生应用程序。运行这个程序,可以得到如下的程序界面。
Qt 也支持 XML。我们可以把程序的第 6 行替换成下面的语句:
QLabel *label = new QLabel ("<h2><i>Hello</i> " "<font color=red>Qt! </font></h2>");
重新编译程序,我们发现界面拥有了简单的 HTML 风格。如下图:
2、调用退出
第二个例子展示了如何使应用程序对用户的动作进行响应。这个应用程序包括了一个按
钮,用户可以点击这个按钮来退出程序。程序代码与上一个程序非常相似,不同之处在于我
们使用了一个 QPushButton 来代替 QLabel 作为我们的主窗口,并且我们将一个用户动作(点
击一个按钮)和一些程序代码连接起来。
1 #include <QApplication>
2 #include <QPushButton>
3 int main (int argc, char *argv [])
4 {
5 QApplication app (argc, argv);
6 QPushButton *button = new QPushButton ("Quit");
7 QObject::connect (button, SIGNAL (clicked ()),
8 &app, SLOT (quit ()));
9 button->show ();
10 return app. exec ();
11 }
Qt 程序的窗口部件发射信号(signals)来指出一个用户的动作或者是状态的变化。在这
个例子中,当用户点击这个按钮的时候,QPushButton 就会发射一个信号——clicked()。一
个信号可以和一个函数(在这种情况下我们把这个函数叫做“槽(slot)”)相连,当信号
被发射的时候,和信号相连的槽就会自动执行。在这个例子中,我们把按钮的信号“clicked()”
和一个 QApplication 对象的槽“quit()”相连。当按钮被按下的时候,这个程序就退出了。
3、窗口布局
在本小节,我们将用一个样例来展现如何在窗口中规划各个部件的布局,并学习使用信
号和槽来使两个窗口部件同步。这个应用程序要求输入用户的年龄,使用者可以通过一个旋
转窗口或者一个滑块窗口来输入。
这个应用程序包括三个窗口部件:一个 QSpinBox,一个 QSlider 和一个 QWidget。窗口
部件 QWidget 是程序的主窗口。 QSpinBox 和 QSlider 被放置在 QWidget 中;他们是 QWidget
的子窗口。当然,我们也可以说 QWidget 是 QSpinBox 和 QSlider 的父窗口。QWidget 本身
没有父窗口,因为它被当作一个*的窗口。 QWidget 以及所有它的子类的构造函数都拥有
一个参数:QWidget *,这说明了它的父窗口。
下面是程序的代码:
1 #include <QApplication>
2 #include <QHBoxLayout>
3 #include <QSlider>
4 #include <QSpinBox>
5 int main (int argc, char *argv [])
6 {
7 QApplication app (argc, argv);
8 QWidget *window = new QWidget;
9 window->setWindowTitle ("Enter Your Age");
10 QSpinBox *spinBox = new QSpinBox;
11 QSlider *slider = new QSlider (Qt::Horizontal);
12 spinBox->setRange (0, 130);
13 slider->setRange (0, 130);
14 QObject::connect (spinBox, SIGNAL (valueChanged (int)),
15 slider, SLOT (setValue (int)));
16 QObject::connect (slider, SIGNAL (valueChanged (int)),
17 spinBox, SLOT (setValue (int)));
18 spinBox->setValue (50);
19 QHBoxLayout *layout = new QHBoxLayout;
20 layout->addWidget (spinBox);
21 layout->addWidget (slider);
22 window->setLayout (layout);
23 window->show ();
24 return app. exec ();
25 }
第 8 行和第 9 行设置了 QWidget ,它将被作为程序的主窗口。我们调 用函数
setWindowTitle()来设置窗口的标题栏。
第 10 行和第 11 行创建了一个 QSpinBox 和一个 QSlider,第 12 行和第 13 行设置了它们
的取值范围(我们假设用户最大也只有 130 岁)。我们可以将之前创建的 QWidget 对象 window
传递给 QSpinBox 和 QSlider 的构造函数,用来说明这两个对象的父窗口,但是这么做并不
是必须的。原因是窗口布局系统将会自己指出这一点,自动将 window 设置为父窗口。我们
一会儿就可以看到这个特性。
在第 14 行和第 17 行,两个对于 QObject::connect()函数的调用确保了旋转窗口和滑块窗
口的同步,这样这两个窗口总是显示同样的数值。不管一个窗口对象的数值何时发生变化,
它的信号 valueChanged(int)就将被发射,而另一个窗口对象的槽 setValue(int)会接受到这个信
号,使得自身的数值与其相等。
第 18 行将旋转窗口的数值设置为 50。当这个事件发生的时候,QSpinBox 发射信号
valueChanged(int) ,这个信号包括一个值为 50 的整型参数。这个参数被 QSlider 的槽
setValue(int)接受,就会将滑块的值也设置为 50。由于 QSlider 的值被改变,所以 QSlider 也
会发出一个 valueChanged(int)信号并触发 QSpinBox 的 setValue(int)槽。但是在这个时候,
QSpinBox 不会再发出任何信号,因为旋转窗口的值已经被设置为 50 了。这将有效地防止信
号的无限循环。
从第 19 行到第 22 行,我们通过使用一个 layout 管理器对旋转窗口和滑块窗口进行了布
局设置。一个布局管理者就是一个根据窗口作用设置其大小和位置的对象。Qt 有三个主要
的布局管理类:
QHBoxLayout:将窗口部件水平自左至右设置(有些情况下是自右向左)。
QVBoxLayout:将窗口部件垂直自上向下设置。
QGridLayout: 以网格形式设置窗口部件。
第 22 行我们调用 QWidget::setLayout()函数在对象 window 上安装布局管理器。通过这
个调用,QSpinBox 和 QSlider 自动成为布局管理器所在窗口的子窗口。现在我们明白为什
么在设置子窗口时不用显式地说明父窗口了。
可以看到,虽然没有明显地给出任何窗口的大小和位置,但 QSpinBox 和 QSlider 是很
完美地被水平依次放置的。这是因为 QHBox-Layout 根据各个窗口的作用自动的为其设置了
合理的大小和位置。这个功能使我们从烦琐的界面调整中解放出来,更加专注于功能的实现。
Qt 构建用户界面的方法很容易理解,并且有很高的灵活性。Qt 程序员最常用的设计模
式是:说明所需要的窗口部件,然后设置这些部件必须的特性。程序员把窗口部件添加到布
局管理器中,布局管理器就将自动地设置这些部件的大小和位置。而用户界面的行为是通过
连接各个部件(运用信号/槽机制)来实现的。
4、派生 QDialog
我们现在开始尝试着在 Qt 里只用 C++语言而不是借助界面设计器来完成一个对话框:
FIND。我们将这个对话框作为一个类来完成,这么做的好处是我们使这个对话框成为了一
个独立的,拥有自己的信号和槽的,设备齐全的组件。
程序的源代码由两部分组成:finddialog.h 和 finddialog.cpp。我们从头文件开始。
1 #ifndef FINDDIALOG_H
2 #define FINDDIALOG_H
3 #include <QDialog>
4 class QCheckBox;
5 class QLabel;
6 class QLineEdit;
7 class QPushButton;
第 1 行,第 2 行(和第 27 行)的作用是防止头文件被重复包含。
第 3 行包含了 QDialog 的定义。QDialog 从 QWidget 继承而来,是 Qt 的对话框基类。
第 4 行到第 7 行是对我们将要用来填充对话框的对象的类的预定义。一个预先的声明
将会告诉 C++编译器这个类的存在,而不用给出所有关于实现的细节。
然后我们定义 FindDialog 作为 QDialog 的一个子类:
8 class FindDialog: public QDialog
9 {
10 Q_OBJECT
11 public:
12 FindDialog (QWidget *parent = 0);
在类定义顶端出现了宏:Q_OBJECT。这对于所有定义了信号或槽的类都是必须的。
FindDialog 的构造函数拥有 Qt 窗口类的典型特征。参数 parent 声明了父窗口。其默认
值是一个空指针,表示这个对话框没有父窗口。
13 signals:
14 void findNext (const QString &str, Qt::CaseSensitivity cs);
15 void findPrevious (const QString &str, Qt::CaseSensitivity cs);
标记为 signals 的这一段声明了两个信号。当用户点击对话框的“Find”按钮的时候,
信号将被发射。如果选项“Search backward”被选中,对话框将发射消息 findPrevious();相
反的,对话框将发射消息 findNext()。
关键字“signals”实际上也是一个宏。 C++预处理器将在编译器看到它之前就已经将它
转换为了标准的 C++。Qt::CaseSecsitivity 是一个枚举类型。它可以代表值 Qt::CaseSensitive
和 Qt::CaseInsensitive。
16 private slots:
17 void findClicked ();
18 void enableFindButton (const QString &text);
19 private:
20 QLabel *label;
21 QLineEdit *lineEdit;
22 QCheckBox *caseCheckBox;
23 QCheckBox *backwardCheckBox;
24 QPushButton *findButton;
25 QPushButton *closeButton;
26 };
27 #endif
在类的 private 字段中,我们声明了两个槽。为了实现这些槽,我们需要访问大多数对
话框的子窗口,所以我们在私有字段中保留了这些子窗口的指针。和 signals 一样,关键字
slots 也是一个构造后可以被 C++编译器辩识的宏。
对于私有变量,我们使用了它们的类的预定义。这是被编译器所允许的,因为他们都
是指针,而我们在头文件中并不需要访问他们,所以编译器并不需要完整的类定义。我们可
以在头文件中包含使用这些类所需要的头文件(<QCheckBox>,<QLabel>,等等),但是使用
预定义可以在某种程度上加快编译过程。
现在我们来看源文件 finddialog.cpp。源文件里包括了 FindDialog 类的实现。
1 #include <QtGui>
2 #include "finddialog.h"
首先,我们包含了<QtGui>。这个头文件包含了对于 Qt 的 GUI 类的定义。 Qt 包括一些
模块,每一个模块都依赖于自己的库文件。最重要的几个模块分别是 QtCore, QtGui,
QtNetwork, QtOpenGL, QtSpl, QtSvg 和 QtXml。头文件<QtGui>包括了 QtCore 和 QtGui 模块
中所有类的实现。包含此头文件使我们不用单独地列出每个类所需要的头文件。
在 filedialog.h 中,我们也可以简单地包含<QtGui>,而不是像我们之前做的那样包括
<QDialog>,并且给 QCheckBox,QLabel,QLineEdit,QPushButton 提供预定义。这样似乎
简单一些,但是在头文件中包含另外一个大的头文件是一个很坏的方式,尤其是在比较大的
应用当中。
3 FindDialog::FindDialog (QWidget *parent)
4 : QDialog (parent)
5 {
6 label = new QLabel (tr ("Find &what :"));
7 lineEdit = new QLineEdit;
8 label->setBuddy (lineEdit);
9 caseCheckBox = new QCheckBox (tr ("Match &case"));
10 backwardCheckBox = new QCheckBox (tr ("Search &backward"));
11 findButton = new QPushButton (tr ("&Find"));
12 findButton->setDefault (true);
13 findButton->setEnabled (false);
14 closeButton = new QPushButton (tr ("Close"));
在第 4 行,我们将参数 parent 传递给基类的构造函数。然后我们创建子窗口。对于所
有的字符串我们都调用函数 tr(),这些字符串被标记为可以翻译成别的语言。函数 tr()在
QObject 和每个含有 Q_OBJECT 宏的子类中被定义。将没一个用户可见的字符串都用 TR()
包括起来是一个很好的习惯,即使你现在并没有将程序翻译为别的语言的计划。对于 Qt 应
用程序的翻译将在后述章节中详细呈现。
在字符串中,我们用操作符’&’来指出快捷键。例如,第 11 行创建了一个”Find”按钮。
在支持快捷键的平台上用户可以按下 Alt+F 来切换到这个按钮上。操作符’&’也可以用来控
制程序焦点:在第 6 行我们创建了一个拥有快捷键(Alt+W)的标签,在第 8 行我们给这个
标签设置一个伙伴(buddy):lineEdit。一个 buddy 就是当标签的快捷键被按下的时候,接
收程序焦点的窗口。所以,当用户按下 Alt+W 的时候,程序焦点转移到字符编辑框上。
在第 12 行,通过调用函数 setDefault(true),我们将按钮 Find 设置为程序的默认按钮(所
谓的默认按钮就是当用户按下回车键时被触发的按钮)。在第 13 行,我们将按钮 Find 设置
为不可用。当一个窗口被设置为不可用的时候,它通常显示为灰色,并不会和用户产生任何
交互。
15 connect (lineEdit, SIGNAL (textChanged (const QString &)),
16 this, SLOT (enableFindButton (const QString &)));
17 connect (findButton, SIGNAL (clicked ()),
18 this, SLOT (findClicked ()));
19 connect (closeButton, SIGNAL (clicked ()),
20 this, SLOT (close ()));
当字符编辑框中的文字被改变的时候,私有的槽 enableFindButton(const QString &)被调
用。私有槽 findClicked()在用户点击 Find 按钮时被调用。当用户点击关闭的时候,对话框将
关闭自身。槽 close()是从 QWidget 继承而来的,它的默认行为是隐藏窗口对象(而不是删
除它)。我们马上就能看到槽 enableFindButton()和 findClicked()的代码。
由于 QObject 是 FindDialog 的一个父类,所以我们可以在调用 connect()函数时忽略前
面的前缀 QObject:: 。
21 QHBoxLayout *topLeftLayout = new QHBoxLayout;
22 topLeftLayout->addWidget (label);
23 topLeftLayout->addWidget (lineEdit);
24 QVBoxLayout *leftLayout = new QVBoxLayout;
25 leftLayout->addLayout (topLeftLayout);
26 leftLayout->addWidget (caseCheckBox);
27 leftLayout->addWidget (backwardCheckBox);
28 QVBoxLayout *rightLayout = new QVBoxLayout;
29 rightLayout->addWidget (findButton);
30 rightLayout->addWidget (closeButton);
31 rightLayout->addStretch ();
32 QHBoxLayout *mainLayout = new QHBoxLayout;
33 mainLayout->addLayout (leftLayout);
34 mainLayout->addLayout (rightLayout);
35 setLayout (mainLayout);
接下来,我们使用布局管理器来对子窗口部件进行布局。布局管理器可以包括窗口,
也可以包括其它的布局管理器。通过对 QHBoxLayout,QVBoxLayout 和 QGridLayout 这三个布局管理类的嵌套使用,就可以生成非常复杂的对话框了。
如上图所示,对于对话框 Find,我们使用了两个 QHBoxLayout 和两个 QVBoxLayout。
最外层的布局是主要的布局,它在第 35 行被安装并负责响应对话框的全部区域。另外的三
个布局是子布局。图的右下方有一个“弹簧”,这是个空白的区域。在按钮 Find 和 Close
的下方使用空白是为了保证这些按钮出现在它们所在的布局的上方。
一个比较微妙的地方是布局管理类并不是窗口对象。它们从 QLayout 继承而来,而
QLayout 从 QObject 继承而来。在上图中,窗口以实线标记,而布局以虚线标记。在一个正在运行的程序当中,布局是不可见的。
当子布局被添加到父布局中的时候(代码的第 25 行,33 行和 34 行),子布局自动子
类化。当主布局被安装的时候(第 35 行),它成为了对话框的一个子类,所以在布局当中的
所有窗口对象都成为了对话框的子类。本例中各个类的继承层次在下图中表明。
36 setWindowTitle (tr ("Find"));
37 setFixedHeight (sizeHint ().height ());
38 }
在代码的最后,我们将对话框标题栏的内容设置为“Find”,然后给窗口设置一个合适
的高度。由于这个对话框中没有任何子窗口可能占据多余的垂直空间,函数
QWidget::sizeHint()将会返回一个“理想”的大小。
考虑一下 FindDialog 的构造过程。由于我们使用了 new 来生成对话框的窗口和布局,
看起来我们应该为每一个窗口和布局编写一个析构函数来调用 delete。事实上这不是必须的,
因为在父窗口被销毁的时候,Qt 将会自动删除所有的子对象。本例中,所有的窗口和布局
都是从 FindDialog 继承而来,在对话框被关闭的时候,这些子对象也会被自动销毁。
现在我们看一下对话框的槽:
39 void FindDialog::findClicked ()
40 {
41 QString text = lineEdit->text ();
42 Qt::CaseSensitivity cs =
43 caseCheckBox->isChecked ()? Qt::CaseSensitive
44 : Qt::CaseInsensitive;
45 if (backwardCheckBox->isChecked ()) {
46 emit findPrevious (text, cs);
47 } else {
48 emit findNext (text, cs);
49 }
50 }
51 void FindDialog::enableFindButton (const QString &text) {
52 findButton->setEnabled (! text.isEmpty ());
53 }
当用户按下 Find 按钮时, 按钮会发射 findPrevious()或者 findNext()信号, 槽 findClicked()
会被调用。关键字 emit 在 Qt 里很特殊,和其它的 Qt 扩展名一样,它在被传递给标准 C++
编译器之前会被 C++预处理器转换。
当用户改变字符编辑框中的内容时,槽 enableFindButton()被调用。也就是说,当字符
编辑框中有内容时,Find 按钮是可见的;当编辑框中没有内容的时候,Find 按钮不可见。
这两个槽被定义之后,我们关于这个对话框的内容就完成了。现在可以创建一个名为
main.cpp 的文件来试验一下 FindDialog 窗口。
1 #include <QApplication>
2 #include "finddialog.h"
3 int main (int argc, char *argv [])
4 {
5 QApplication app (argc, argv);
6 FindDialog *dialog = new FindDialog;
7 dialog->show ();
8 return app. exec ();
9 }
现在可以编译并运行这个程序了。如果你的平台支持快捷键,尝试着使用快捷键
Alt+W, Alt+C, Alt+B 和 Alt+F 来触发正确的行为。按下 Tab 键来切换各个窗口。默认的 tab
顺序在程序生成时已经确定。如果想更改这个顺序,可以调用函数 QWidget::setTabOrder()。
以上我们派生了 QDialog 来生成对话框。同样的道理,我们也通过可以派生
QMainWindow 来生成程序主窗口,然后在主窗口中创建菜单和工具条。也就是说,我们可
以通过只编写代码来生成一个完整的程序。
5、关于“信号和槽”(signal and slot)
通过上几节我们已经看到了“信号与槽”的运用。下面我们详细解释这个机制以及一些
相关的内容。使用信号与槽的基本格式为:
connect (sender, SIGNAL (signal), receiver, SLOT (slot));
这里的 sender 和 receiver 是指向 QObject 的指针,而 signal 和 slot 是无参数名的函数信
号。
“信号和槽”机制用于 Qt 对象间的通讯。 “信号/槽”机制是一种关于无缝对象通讯的
机制,它是 Qt 的一个中心特征,也是 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(callback)的通讯方式来实现同一目的。回调是指
一个函数的指针,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 的窗口部件也
有很多预定义的槽,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) 所继承出的所有类,都可以包含
信号和槽。当对象改变它们的状态的时候,信号被发送,这就是所有的对象通讯时所做的一
切。它不执导也不注意有没有对象接收它所发射的信号。槽用来接收信号,但它们同时也是
对象中正常的成员函数。一个槽不知道它是否被任意信号连接。此外,对象并不知道关于这
种通讯的机制。你可以把很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。把一个信号和另外一个信号直接相连也是可行的(这种情况下,只要第一
个信号被发射,第二个信号就会被立即发射)。
▲ 一个小例子
一个最小的 C++类声明如下:
class Foo
{
public:
Foo ();
int value () const {return val ;}
void setValue (int);
private:
int val;
};
一个小的 Qt 类声明如下:
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()一个可能的实现:
V oid 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。
▲ 信号
当对象的内部状态发生改变,信号就被发射,只有定义了一个信号的类和它的子类才能
发射这个信号。
例如,一个列表框同时发射 highlighted()和 activated()这两个信号。绝大多数对象也
许只对 activated()这个信号感兴趣,但是有时我们也想知道列表框中的哪个条目在当前是
高亮的。如果两个不同的类对同一个信号感兴趣,你可以把这个信号和这两个对象连接起来。
当一个信号被发射,它所连接的槽会被立即执行,就像一个普通函数调用一样。信号/
槽机制完全不依赖于任何一种图形用户界面的事件回路。当所有的槽都返回后 emit 也将返
回。
如果几个槽被连接到一个信号,当信号被发射时,这些槽就会被按任意顺序一个接一个
地执行。
信号会由 moc 自动生成并且一定不要在.cpp 文件中实现。它们也不能有任何返回类型
(比如使用 void)。
关于参数需要注意。我们的经验显示如果信号和槽不使用特殊的类型,它们都可以多次
使用。如果 QScrollBar::valueChanged() 使用了一个特殊的类型,比如 hypothetical
QRangeControl::Range,它就只能被连接到被设计成可以处理 QRangeControl 的槽。
▲ 槽
当一个和槽连接的信号被发射的时候,这个操被调用。槽也是普通的 C++函数并且可
以像它们一样被调用;它们唯一的特点就是它们可以被信号连接。槽的参数不能含有默认值,
并且和信号一样,为了槽的参数而使用自己特定的类型是很不明智的。
因为槽就是普通成员函数,但却有一点非常有意思的东西,它们也和普通成员函数一
样有访问权限。一个槽的访问权限决定了谁可以和它相连:
一个 public slots:区包含了任何信号都可以相连的槽。这对于组件编程来说非常有用:
你生成了许多对象,它们互相并不知道,把它们的信号和槽连接起来,这样信息就可以正确
地传递,并且就像一个铁路模型,把它打开然后让它跑起来。
一个 protected slots:区包含了之后这个类和它的子类的信号才能连接的槽。这就是说这
些槽只是类的实现的一部分,而不是它和外界的接口。
一个 private slots:区包含了之后这个类本身的信号可以连接的槽。这就是说它和这个类
是非常紧密的,甚至它的子类都没有获得连接权利这样的信任。
你也可以把槽定义为虚的,这在实践中被发现也是非常有用的。
6、关于元对象系统(Meta-Object System)
Qt 的一个最主要的特点可能就是它扩展了 C++的机制,可以创建独立的软件组件,这
些组件可以被绑定在一起,而不需要互相的任何了解。
这个机制被成为元对象系统,它提供了两个关键服务:信号/槽、运行时的类型信息和
动态属性系统(内省机制)。内省机制对于实现信号和槽是必须的,并且允许应用程序员在
程序运行时获得“元信息”(包括被对象支持的信号和槽的列表,以及这些信号/槽所在的类
的名称)。内省机制同时支持“道具”(对于 Qt Designer)和文本翻译(国际化) ,它还是
Qt 应用程序脚本(Qt Script for Application)的基础。
标准的 C++并不提供对于 Qt 的元对象系统所需要的动态元信息的支持。Qt 提供了一
个单独的工具:元对象编译器(moc)来解决这个问题。Moc 用来解析 Q_OBJECT 类的定
义,使这些信息在 C++函数中可用。由于 moc 使用纯粹的 C++函数来实现,所以 Qt 的元对
象系统在任何 C++编译器下都可以工作。
元对象系统这样工作:
● Q_OBJECT 宏声明一些内省函数(metaObject(),TR(),qt_matacall()和少量其他的函
数)。这些函数必须在所有的 QObject 的子类中被实现。
● Qt 的 moc 工具负责执行被 Q_OBJECT 宏声明的函数,同时负责执行所有的信号
函数。
● QObject 的成员函数,例如 connect()和 disconnect(),使用内省函数来工作。
元对象系统基于以下三类:
1)、QOBJECT 类;
2)、类声明中的私有段的 Q_OBJECT 宏;
3)、元对象编译器。
Moc 读取 C++源文件。如果它发现其中包含一个或多个类的声明中含有 Q_OBJECT 宏,
它就会给含有 Q_OBJECT 宏的类生成另一个含有元对象代码的 C++源文件。这个生成的源
文件可以被类的源文件包含(#include)到或者和这个类的实现一起编译和连接。
除了提供对象间通讯的信号和槽机制之外(这也是介绍这个系统的主要原因), QObject
中的元对象代码也实现其它特征:
1)、className()函数在运行的时候以字符串返回类的名称,不需要 C++编译器中的运
行时刻类型识别(RTTI)的支持。
2)、 inherits()函数返回这个对象是否是一个继承于 QObject 继承树中一个特定类的类的
实例。
3)、tr()和 trUtf8()两个函数是用于国际化的字符串翻译。
4)、setPorperty()和 property()两个函数是用来通过名称动态设置和获得对象属性的。
5)、metaObject()函数返回这个类所关联的元对象。
虽然使用 QObject 作为一个基类而不使用 Q_OBJECT 宏和元对象代码是可以的,但是
如果 Q_OBJECT 宏没有被使用,那么这里的信号和槽以及其它特征描述都不会被提供。根
据元对象系统的观点,一个没有元代码的 QObject 的子类和它含有元对象代码的最近的祖先
相同。举例来说就是, className()将不会返回你的类的实际名称,返回的是它的这个祖先的
名称。我们强烈建议 QObject 的所有子类使用 Q_OBJECT 宏,而不管它们是否实际使用了信号、槽和属性。