參考：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/guitoolkit/qt/signal-slot/index.html

訊號和槽機制是 QT 的核心機制，要精通 QT 程式設計就必須對訊號和槽有所瞭解。訊號和槽是一種高階介面，應用於物件之間的通訊，它是 QT 的核心特性，也是 QT 區別於其它工具包的重要地方。訊號和槽是 QT 自行定義的一種通訊機制，它獨立於標準的 C/C++ 語言，因此要正確的處理訊號和槽，必須藉助一個稱為 moc（Meta Object Compiler）的 QT 工具，該工具是一個 C++ 預處理程式，它為高層次的事件處理自動生成所需要的附加程式碼。

在我們所熟知的很多 GUI 工具包中，視窗小部件 (widget) 都有一個回撥函式用於響應它們能觸發的每個動作，這個回撥函式通常是一個指向某個函式的指標。但是，在 QT 中訊號和槽取代了這些凌亂的函式指標，使得我們編寫這些通訊程式更為簡潔明瞭。訊號和槽能攜帶任意數量和任意型別的引數，他們是型別完全安全的，不會像回撥函式那樣產生 core dumps。

所有從 QObject 或其子類 ( 例如 Qwidget) 派生的類都能夠包含訊號和槽。當物件改變其狀態時，訊號就由該物件發射 (emit) 出去，這就是物件所要做的全部事情，它不知道另一端是誰在接收這個訊號。這就是真正的資訊封裝，它確保物件被當作一個真正的軟體元件來使用。槽用於接收訊號，但它們是普通的物件成員函式。一個槽並不知道是否有任何訊號與自己相連線。而且，物件並不瞭解具體的通訊機制。

你可以將很多訊號與單個的槽進行連線，也可以將單個的訊號與很多的槽進行連線，甚至於將一個訊號與另外一個訊號相連線也是可能的，這時無論第一個訊號什麼時候發射系統都將立刻發射第二個訊號。總之，訊號與槽構造了一個強大的部件程式設計機制。

訊號

當某個訊號對其客戶或所有者發生的內部狀態發生改變，訊號被一個物件發射。只有定義過這個訊號的類及其派生類能夠發射這個訊號。當一個訊號被髮射時，與其相關聯的槽將被立刻執行，就象一個正常的函式呼叫一樣。訊號 - 槽機制完全獨立於任何 GUI 事件迴圈。只有當所有的槽返回以後發射函式（emit）才返回。如果存在多個槽與某個訊號相關聯，那麼，當這個訊號被髮射時，這些槽將會一個接一個地執行，但是它們執行的順序將會是隨機的、不確定的，我們不能人為地指定哪個先執行、哪 個後執行。

訊號的宣告是在標頭檔案中進行的，QT 的 signals 關鍵字指出進入了訊號宣告區，隨後即可宣告自己的訊號。例如，下面定義了三個訊號：

signals:
void mySignal();
void mySignal(int x);
void mySignalParam(int x,int y);

在上面的定義中，signals 是 QT 的關鍵字，而非 C/C++ 的。接下來的一行 void mySignal() 定義了訊號 mySignal，這個訊號沒有攜帶引數；接下來的一行 void mySignal(int x) 定義 了重名訊號 mySignal，但是它攜帶一個整形引數，這有點類似於 C++ 中的虛擬函式。從形式上講訊號的宣告與普通的 C++ 函式是一樣的，但是訊號卻沒有函式體定義，另外，訊號的返回型別都是 void，不要指望能從訊號返回什麼有用資訊。訊號由 moc 自動產生，它們不應該在 .cpp 檔案中實現。

槽

槽是普通的 C++ 成員函式，可以被正常呼叫，它們唯一的特殊性就是很多訊號可以與其相關聯。當與其關聯的訊號被髮射時，這個槽就會被呼叫。槽可以有引數，但槽的引數不能有預設值。既然槽是普通的成員函式，因此與其它的函式一樣，它們也有存取許可權。槽的存取許可權決定了誰能夠與其相關聯。同普通的 C++ 成員函式一樣，槽函式也分為三種類型，即 public slots、private slots 和 protected slots。

• public slots：在這個區內宣告的槽意味著任何物件都可將訊號與之相連線。這對於元件程式設計非常有用，你可以建立彼此互不瞭解的物件，將它們的訊號與槽進行連線以便資訊能夠正確的傳遞。
• protected slots：在這個區內宣告的槽意味著當前類及其子類可以將訊號與之相連線。這適用於那些槽，它們是類實現的一部分，但是其介面介面卻面向外部。
• private slots：在這個區內宣告的槽意味著只有類自己可以將訊號與之相連線。這適用於聯絡非常緊密的類。

槽也能夠宣告為虛擬函式，這也是非常有用的。

槽的宣告也是在標頭檔案中進行的。例如，下面聲明瞭三個槽：

public slots:
   void mySlot();
   void mySlot(int x);
   void mySignalParam(int x,int y);

訊號與槽的關聯

通過呼叫 QObject 物件的 connect 函式來將某個物件的訊號與另外一個物件的槽函式相關聯，這樣當發射者發射訊號時，接收者的槽函式將被呼叫。該函式的定義如下：

bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal,
   const QObject * receiver, const char * member ) [static]

這個函式的作用就是將發射者 sender 物件中的訊號 signal 與接收者 receiver 中的 member 槽函式聯絡起來。當指定訊號 signal 時必須使用 QT 的巨集 SIGNAL()，當指定槽函式時必須使用巨集 SLOT()。如果發射者與接收者屬於同一個物件的話，那麼在 connect 呼叫中接收者引數可以省略。

例如，下面定義了兩個物件：標籤物件 label 和滾動條物件 scroll，並將 valueChanged() 訊號與標籤物件的 setNum() 相關聯，另外訊號還攜帶了一個整形引數，這樣標籤總是顯示滾動條所處位置的值。

                     QLabel     *label  = new QLabel;
QScrollBar *scroll = new QScrollBar;
QObject::connect( scroll, SIGNAL(valueChanged(int)),
                  label,  SLOT(setNum(int)) );

一個訊號甚至能夠與另一個訊號相關聯，看下面的例子：

                     class MyWidget : public QWidget
{
public:
    MyWidget();
...
signals:
    void aSignal();
...
private:
...
    QPushButton *aButton;
};
MyWidget::MyWidget()
{
    aButton = new QPushButton( this );
    connect( aButton, SIGNAL(clicked()), SIGNAL(aSignal()) );
}

在上面的建構函式中，MyWidget 建立了一個私有的按鈕 aButton，按鈕的單擊事件產生的訊號 clicked() 與另外一個訊號 aSignal() 進行了關聯。這樣一來，當訊號 clicked() 被髮射時，訊號 aSignal() 也接著被髮射。當然，你也可以直接將單擊事件與某個私有的槽函式相關聯，然後在槽中發射 aSignal() 訊號，這樣的話似乎有點多餘。

當訊號與槽沒有必要繼續保持關聯時，我們可以使用 disconnect 函式來斷開連線。其定義如下：

bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal,
   const Object * receiver, const char * member ) [static]

這個函式斷開發射者中的訊號與接收者中的槽函式之間的關聯。

有三種情況必須使用 disconnect() 函式：

• 斷開與某個物件相關聯的任何物件。這似乎有點不可理解，事實上，當我們在某個物件中定義了一個或者多個訊號，這些訊號與另外若干個物件中的槽相關聯，如果我們要切斷這些關聯的話，就可以利用這個方法，非常之簡潔。

  disconnect( myObject, 0, 0, 0 )
  或者
   myObject->disconnect()

  
  斷開與某個特定訊號的任何關聯。
  

• disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 )
  或者
   myObject->disconnect( SIGNAL(mySignal()) )

  
  斷開兩個物件之間的關聯。

• disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 )
  或者
   myObject->disconnect(  myReceiver )

• 在 disconnect 函式中 0 可以用作一個萬用字元，分別表示任何訊號、任何接收物件、接收物件中的任何槽函式。但是發射者 sender 不能為 0，其它三個引數的值可以等於 0。

元物件工具

元物件編譯器 moc（meta object compiler）對 C++ 檔案中的類宣告進行分析併產生用於初始化元物件的 C++ 程式碼，元物件包含全部訊號和槽的名字以及指向這些函式的指標。

moc 讀 C++ 原始檔，如果發現有 Q_OBJECT 巨集宣告的類，它就會生成另外一個 C++ 原始檔，這個新生成的檔案中包含有該類的元物件程式碼。例如，假設我們有一個頭檔案 mysignal.h，在這個檔案中包含有訊號或槽的宣告，那麼在編譯之前 moc 工具就會根據該檔案自動生成一個名為 mysignal.moc.h 的 C++ 原始檔並將其提交給編譯器；類似地，對應於 mysignal.cpp 檔案 moc 工具將自動生成一個名為 mysignal.moc.cpp 檔案提交給編譯器。

元物件程式碼是 signal/slot 機制所必須的。用 moc 產生的 C++ 原始檔必須與類實現一起進行編譯和連線，或者用 #include 語句將其包含到類的原始檔中。moc 並不擴充套件 #include 或者 #define 巨集定義 , 它只是簡單的跳過所遇到的任何預處理指令。

程式樣例

這裡給出了一個簡單的樣例程式，程式中定義了三個訊號、三個槽函式，然後將訊號與槽進行了關聯，每個槽函式只是簡單的彈出一個對話方塊視窗。

訊號和槽函式的宣告一般位於標頭檔案中，同時在類宣告的開始位置必須加上 Q_OBJECT 語句，這條語句是不可缺少的，它將告訴編譯器在編譯之前必須先應用 moc 工具進行擴充套件。關鍵字 signals 指出隨後開始訊號的宣告，這裡 signals 用的是複數形式而非單數，siganls 沒有 public、private、protected 等屬性，這點不同於 slots。另外，signals、slots 關鍵字是 QT 自己定義的，不是 C++ 中的關鍵字。

訊號的宣告類似於函式的宣告而非變數的宣告，左邊要有型別，右邊要有括號，如果要向槽中傳遞引數的話，在括號中指定每個形式引數的型別，當然，形式引數的個數可以多於一個。

關鍵字 slots 指出隨後開始槽的宣告，這裡 slots 用的也是複數形式。

槽的宣告與普通函式的宣告一樣，可以攜帶零或多個形式引數。既然訊號的宣告類似於普通 C++ 函式的宣告，那麼，訊號也可採用 C++ 中虛擬函式的形式進行宣告，即同名但引數不同。例如，第一次定義的 void mySignal() 沒有帶引數，而第二次定義的卻帶有引數，從這裡我們可以看到 QT 的訊號機制是非常靈活的。

訊號與槽之間的聯絡必須事先用 connect 函式進行指定。如果要斷開二者之間的聯絡，可以使用函式 disconnect。

//tsignal.h
...
class TsignalApp:public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
    ...
    // 訊號宣告區
    signals:
        // 宣告訊號 mySignal()
        void mySignal();
        // 宣告訊號 mySignal(int)
        void mySignal(int x);
        // 宣告訊號 mySignalParam(int,int)
        void mySignalParam(int x,int y);
    // 槽宣告區
    public slots:
        // 宣告槽函式 mySlot()
        void mySlot();
        // 宣告槽函式 mySlot(int)
        void mySlot(int x);
        // 宣告槽函式 mySignalParam (int，int)
        void mySignalParam(int x,int y);
}
...
//tsignal.cpp
...
TsignalApp::TsignalApp()
{
    ...
    // 將訊號 mySignal() 與槽 mySlot() 相關聯
    connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot()));
    // 將訊號 mySignal(int) 與槽 mySlot(int) 相關聯
    connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int)));
    // 將訊號 mySignalParam(int,int) 與槽 mySlotParam(int,int) 相關聯
    connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int)));
}
// 定義槽函式 mySlot()
void TsignalApp::mySlot()
{
    QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample without
parameter.");
}
// 定義槽函式 mySlot(int)
void TsignalApp::mySlot(int x)
{
    QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample with one
parameter.");
}
// 定義槽函式 mySlotParam(int,int)
void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y)
{
    char s[256];
    sprintf(s,"x:%d y:%d",x,y);
    QMessageBox::about(this,"Tsignal", s);
}
void TsignalApp::slotFileNew()
{
    // 發射訊號 mySignal()
    emit mySignal();
    // 發射訊號 mySignal(int)
    emit mySignal(5);
    // 發射訊號 mySignalParam(5，100)
    emit mySignalParam(5,100);
}

應注意的問題

訊號與槽機制是比較靈活的，但有些侷限性我們必須瞭解，這樣在實際的使用過程中做到有的放矢，避免產生一些錯誤。下面就介紹一下這方面的情況。

1 ．訊號與槽的效率是非常高的，但是同真正的回撥函式比較起來，由於增加了靈活性，因此在速度上還是有所損失，當然這種損失相對來說是比較小的，通過在一臺 i586-133 的機器上測試是 10 微秒（執行 Linux），可見這種機制所提供的簡潔性、靈活性還是值得的。但如果我們要追求高效率的話，比如在實時系統中就要儘可能的少用這種機制。

2 ．訊號與槽機制與普通函式的呼叫一樣，如果使用不當的話，在程式執行時也有可能產生死迴圈。因此，在定義槽函式時一定要注意避免間接形成無限迴圈，即在槽中再次發射所接收到的同樣訊號。例如 , 在前面給出的例子中如果在 mySlot() 槽函式中加上語句 emit mySignal() 即可形成死迴圈。

3 ．如果一個訊號與多個槽相聯絡的話，那麼，當這個訊號被髮射時，與之相關的槽被啟用的順序將是隨機的。

4. 巨集定義不能用在 signal 和 slot 的引數中。

既然 moc 工具不擴充套件 #define，因此，在 signals 和 slots 中攜帶引數的巨集就不能正確地工作，如果不帶引數是可以的。例如，下面的例子中將帶有引數的巨集 SIGNEDNESS(a) 作為訊號的引數是不合語法的：

#ifdef ultrix
#define SIGNEDNESS(a) unsigned a
#else
#define SIGNEDNESS(a) a
#endif
class Whatever : public QObject
{
[...]
signals:
    void someSignal( SIGNEDNESS(a) );
[...]
};

5. 建構函式不能用在 signals 或者 slots 宣告區域內。

的確，將一個建構函式放在 signals 或者 slots 區內有點不可理解，無論如何，不能將它們放在 private slots、protected slots 或者 public slots 區內。下面的用法是不合語法要求的：

                     class SomeClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
public slots:
    SomeClass( QObject *parent, const char *name )
        : QObject( parent, name ) {}  // 在槽宣告區內宣告建構函式不合語法
[...]
};

6. 函式指標不能作為訊號或槽的引數。

例如，下面的例子中將 void (*applyFunction)(QList*, void*) 作為引數是不合語法的：

                  class someClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
[...]
public slots:
    void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*); // 不合語法
};

你可以採用下面的方法繞過這個限制：

typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*);
class someClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
[...]
public slots:
    void apply( ApplyFunctionType, char *);
};

7. 訊號與槽不能有預設引數。

既然 signal->slot 繫結是發生在執行時刻，那麼，從概念上講使用預設引數是困難的。下面的用法是不合理的：

class SomeClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
public slots:
    void someSlot(int x=100); // 將 x 的預設值定義成 100，在槽函式宣告中使用是錯誤的
};

8. 訊號與槽也不能攜帶模板類引數。

如果將訊號、槽宣告為模板類引數的話，即使 moc 工具不報告錯誤，也不可能得到預期的結果。 例如，下面的例子中當訊號發射時，槽函式不會被正確呼叫：

                      [...]
public slots:
    void MyWidget::setLocation (pair<int,int> location);
[...]
public signals:
    void MyObject::moved (pair<int,int> location);

但是，你可以使用 typedef 語句來繞過這個限制。如下所示：

                      typedef pair<int,int> IntPair;
[...]
public slots:
    void MyWidget::setLocation (IntPair location);
[...]
public signals:
    void MyObject::moved (IntPair location);

這樣使用的話，你就可以得到正確的結果。

9. 巢狀的類不能位於訊號或槽區域內，也不能有訊號或者槽。

例如，下面的例子中，在 class B 中宣告槽 b() 是不合語法的，在訊號區內宣告槽 b() 也是不合語法的。

class A
{
    Q_OBJECT
public:
    class B
{
    public slots:   // 在巢狀類中宣告槽不合語法
        void b();
    [....]
    };
signals:
    class B
{
    // 在訊號區內宣告巢狀類不合語法
    void b();
    [....]
    }:
};

10. 友元宣告不能位於訊號或者槽宣告區內。

相反，它們應該在普通 C++ 的 private、protected 或者 public 區內進行宣告。下面的例子是不合語法規範的：

class someClass : public QObject
{
    Q_OBJECT
[...]
signals: // 訊號定義區
    friend class ClassTemplate; // 此處定義不合語法
};