大家在使用Qt开发程序时，都知道怎么使用Qt的信号槽，但是Qt信号槽是怎么工作的？ 大部分人仍然不知道；也就是说大家只知道怎么使用，却不知道基于什么原理，显然这是不符合深层次发展的；那么今天我就给大家基于Qt源码以及示例代码深度剖析Qt的信号槽机制，一定会对大家有帮助。

基本概念

信号

当对象改变其状态时，信号就由该对象发射 (emit) 出去，而且对象只负责发送信号，它不知道另一端是谁在接收这个信号。

槽

用于接收信号，而且槽只是普通的对象成员函数。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。

信号与槽的连接

QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, const char *signal, 
const QObject *receiver, const char *method, 
Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)

通过QObject::connect静态函数建立连接；其中sender与receiver是指向对象的指针，signal与method分别通过SIGNAL()与SLOT()宏来进行转换。

元对象编译器

MOC, the Meta Object Compiler。
Qt程序在交由标准编译器(例如MSVC)编译之前，先使用moc分析cpp头文件；如果它发现在一个头文件中包含了Q_OBJECT宏，则会生成另外一个cpp源文件(moc_文件名.cpp)，该cpp源文件中包含了Q_OBJECT宏的实现、运行时信息(反射)等。因此Qt程序的完整编译过程为moc->预处理->编译->链接

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示例代码

Counter.h文件

#pragma once
#include 

class Counter : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    Counter();

public:
    int value() const;

public slots:
    void setValue(int value);

signals:
    void valueChanged(int newValue);

private:
    int m_value;
};

Counter.cpp文件

#include "Counter.h"

Counter::Counter():m_value(0)
{
}

int Counter::value() const
{
    return m_value;
}

void Counter::setValue(int value)
{
    if (value != m_value)
    {
        m_value = value;
        emit valueChanged(value);
    }
}

main.cpp文件

#include 
#include "Counter.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Counter counterA;
    Counter counterB;
    QObject::connect(&counterA, SIGNAL(valueChanged(int)), 
    			     &counterB, SLOT(setValue(int)));

    counterA.setValue(10);//counterA.value()=10, counterB.value()=10
    counterB.setValue(20);//counterA.value()=10, counterB.value()=20

    return a.exec();
}

Qt宏

宏定义在qobjectdefs.h文件中(位于QtCore目录)

• signals
• slots
• Q_OBJECT
• emit
• SIGNAL
• SLOT

Qt信号槽的宏使用

宏定义在qobjectdefs.h文件中(位于QtCore目录)

signals

#define signals Q_SIGNALS
#define Q_SIGNALS public QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(qt_signal)
#define QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(x)

推导出来的结果如下,即signals就是public

#define signals public

slots

#define slots Q_SLOTS
#define Q_SLOTS QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(qt_slot)
#define QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(x)

推导出来的结果如下,即slots为空

#define slots

Q_OBJECT

#define Q_OBJECT 
public: 
    QT_WARNING_PUSH 
    Q_OBJECT_NO_OVERRIDE_WARNING 
    static const QMetaObject staticMetaObject; 
    virtual const QMetaObject *metaObject() const; 
    virtual void *qt_metacast(const char *); 
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); 
    QT_TR_FUNCTIONS 
private: 
    Q_OBJECT_NO_ATTRIBUTES_WARNING 
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); 
    QT_WARNING_POP 
    struct QPrivateSignal {}; 
    QT_ANNOTATE_CLASS(qt_qobject, "")

Q_OBJECT声明一些函数以及一个静态的QMetaObject对象， 这些函数的实现位于MOC所产生的源文件中；因此，这些函数的声明与实现就都有了；
精简版如下所示：：

#define Q_OBJECT 
public: 
    static const QMetaObject staticMetaObject; 
    virtual const QMetaObject *metaObject() const; 
    virtual void *qt_metacast(const char *); 
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); 
    QT_TR_FUNCTIONS 
private: 
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);

emit

emit宏为一个空宏; 它甚至没有被MOC解析,换句话说，emit只是可选的，没有任何意义(除了给开发人员一个提示)。

#define emit

SIGNAL

#ifndef QT_NO_DEBUG
#define QLOCATION "" __FILE__ ":" QT_STRINGIFY(__LINE__)
#define SIGNAL(a)   qFlagLocation("2"#a QLOCATION)
#else
#define SIGNAL(a)   "2"#a
#endif

SLOT

#ifndef QT_NO_DEBUG
#define QLOCATION "" __FILE__ ":" QT_STRINGIFY(__LINE__)
#define SLOT(a)     qFlagLocation("1"#a QLOCATION)
#else
#define SLOT(a)     "1"#a
#endif

Qt信号槽宏推导归纳

#define signals public

#define slots

#define Q_OBJECT 
public: 
    static const QMetaObject staticMetaObject; 
    virtual const QMetaObject *metaObject() const; 
    virtual void *qt_metacast(const char *); 
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); 
    QT_TR_FUNCTIONS 
private: 
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);

#define emit

#define SIGNAL(a)   "2"#a

#define SLOT(a)     "1"#a

如何查看预处理之后的代码

在Visual Studio中按如下操作查看预处理之后的代码：：

1. 右键工程【属性】菜单，弹出属性页对话框
2. 依次单击【配置属性】-->【C/C++】-->【预处理器】
3. 设置【预处理到文件】选项值为“是”
4. 工程编译

预处理之后代码与初始代码对比

Counter类声明对比

Counter类定义对比

main函数对比

因此，上述分析一目了然，理论推导与实践结果是高度一致的；