文字列ベースの接続とファンクタベースの接続の違い

Qtでは、C++でシグナル・スロット接続を記述するために、文字列ベースの接続構文とファンクタベースの接続構文という2つの異なる方法が用意されています。どちらの構文にも長所と短所があります。以下の表に、それらの違いをまとめました。

機能	文字列ベース	ファンクタベース
型チェック	実行時に実行される	コンパイル時に実行
暗黙的な型変換を実行可能。	不可	はい
シグナルをラムダ式に接続できます。	いいえ	はい
シグナルよりも引数の数が多いスロットにシグナルを接続できる（デフォルトパラメータを使用）。	はい	いいえ
C++関数をQML関数に接続できます。	はい	いいえ

以下のセクションでは、これらの違いについて詳しく説明し、それぞれの接続構文に固有の機能の使用方法を示します。

型チェックと暗黙の型変換

文字列ベースの接続では、実行時に文字列を比較することで型チェックが行われます。

以下の制限が適用されます：

制限事項	理由
接続エラーは、プログラムの実行が開始されてからでないと検出できません。	該当なし
シグナルとスロットの間では、暗黙の型変換を行うことはできません。	文字列比較関数は C++ の型情報にアクセスできないため、文字列の完全一致に依存します。
typedef および名前空間は解決できません。	文字列比較関数は C++ の型情報にアクセスできないため、文字列の完全一致に依存します。

対照的に、ファンクタベースの接続はコンパイラによってチェックされます。コンパイラはコンパイル時にエラーを検出し、互換性のある型間の暗黙の型変換を可能にし、同じ型の異なる名前を認識します。

たとえば、int を格納するシグナルを、double を受け入れるスロットに接続するには、ファンクタベースの構文のみを使用できます。QSlider はint 値を保持するのに対し、QDoubleSpinBox はdouble 値を保持します。以下のスニペットは、これらを同期させる方法を示しています：

    auto slider = new QSlider(this);
    auto doubleSpinBox = new QDoubleSpinBox(this);

    // OK: The compiler can convert an int into a double
    connect(slider, &QSlider::valueChanged,
            doubleSpinBox, &QDoubleSpinBox::setValue);

    // ERROR: The string table doesn't contain conversion information
    connect(slider, SIGNAL(valueChanged(int)),
            doubleSpinBox, SLOT(setValue(double)));

次の例は、名前解決が行われないことを示しています。 QAudioInput::stateChanged() は、引数型として「QAudio::State」で宣言されています。したがって、"State" がすでに可視化されている場合でも、文字列ベースの接続では「QAudio::State」を指定する必要があります。この問題は、引数型が接続の一部ではないため、ファンクタベースの接続には適用されません。

    auto audioInput = new QAudioInput(QAudioFormat(), this);
    auto widget = new QWidget(this);

    // OK
    connect(audioInput, SIGNAL(stateChanged(QAudio::State)),
            widget, SLOT(show()));

    // ERROR: The strings "State" and "QAudio::State" don't match
    using namespace QAudio;
    connect(audioInput, SIGNAL(stateChanged(State)),
            widget, SLOT(show()));

    // ...

ラムダ式への接続

ファンクタベースの接続構文では、シグナルをラムダ式（実質的にはインラインスロット）に接続することができます。この機能は、文字列ベースの構文では利用できません。

次の例では、TextSender クラスが、QString パラメータを含むtextCompleted() シグナルを発行します。クラスの宣言は次のとおりです。

class TextSender : public QWidget {
    Q_OBJECT

    QLineEdit *lineEdit;
    QPushButton *button;

signals:
    void textCompleted(const QString& text) const;

public:
    TextSender(QWidget *parent = nullptr);
};

以下は、ユーザーがボタンをクリックした際に `TextSender::textCompleted() ` を発信する接続です：

TextSender::TextSender(QWidget *parent) : QWidget(parent) {
    lineEdit = new QLineEdit(this);
    button = new QPushButton("Send", this);

    connect(button, &QPushButton::clicked, [=] {
        emit textCompleted(lineEdit->text());
    });

    // ...
}

この例では、QPushButton::clicked() とTextSender::textCompleted() の引数が互換性がないにもかかわらず、ラムダ関数によって接続処理が簡潔になりました。対照的に、文字列ベースの実装では、余分な定型コードが必要になります。

注：ファンクタベースの接続構文では 、独立した関数や通常のメンバ関数を含め、あらゆる関数へのポインタを受け付けます。ただし、可読性を高めるため、シグナルはスロット、ラムダ式、および他のシグナルにのみ接続するようにしてください。

C++ オブジェクトと QML オブジェクトの接続

文字列ベースの構文では C++ オブジェクトを QML オブジェクトに接続できますが、ファンクタベースの構文では接続できません。これは、QML 型が実行時に解決されるため、C++ コンパイラからは利用できないためです。

次の例では、QMLオブジェクトをクリックするとC++オブジェクトがメッセージを出力し、その逆も同様です。以下にQML型（QmlGui.qml 内）を示します：

Rectangle {
    width: 100; height: 100

    signal qmlSignal(string sentMsg)
    function qmlSlot(receivedMsg) {
        console.log("QML received: " + receivedMsg)
    }

    MouseArea {
        anchors.fill: parent
        onClicked: qmlSignal("Hello from QML!")
    }
}

C++クラスは以下の通りです：

classCppGui :publicQWidget {
    Q_OBJECT

    QPushButton*button;

signals:
    voidcppSignal(constQVariant&sentMsg)const;

public slots:
    voidcppSlot(constQString&receivedMsg)const{
        qDebug() << "C++ received:" << receivedMsg;
    }

public:
    CppGui(QWidget*parent =nullptr) : QWidget(parent) {
        button= newQPushButton("Click Me!", this);
        connect(button, &QPushButton::clicked, [=]{
            emitcppSignal("Hello from C++!");
        });
    }
};

以下は、シグナルとスロットの接続を行うコードです：

    auto cppObj = new CppGui(this);
    auto quickWidget = new QQuickWidget(QUrl("QmlGui.qml"), this);
    auto qmlObj = quickWidget->rootObject();

    // Connect QML signal to C++ slot
    connect(qmlObj, SIGNAL(qmlSignal(QString)),
            cppObj, SLOT(cppSlot(QString)));

    // Connect C++ signal to QML slot
    connect(cppObj, SIGNAL(cppSignal(QVariant)),
            qmlObj, SLOT(qmlSlot(QVariant)));

注：QML内のすべてのJavaScript関数は 、型注釈を使用していない限り、var 型の引数を受け取ります。これはC++のQVariant 型に対応します。詳細については、「QMLメソッドの呼び出し」を参照してください。

QPushButton がクリックされると、コンソールに「QML received: "Hello from C++!"」と表示されます。同様に、Rectangleがクリックされると、コンソールに「C++ received: "Hello from QML!"」と表示されます。

C++ オブジェクトと QML オブジェクトを連携させるその他の方法については、「C++ からQML オブジェクトと連携する」を参照してください。

スロットでデフォルトパラメータを使用して、より少ないパラメータでシグナルに接続する

通常、スロットの引数の数がシグナルの引数の数と同じ（またはそれ以下）であり、かつすべての引数の型が互換性がある場合にのみ、接続を行うことができます。

文字列ベースの接続構文では、このルールに対する回避策が用意されています。スロットにデフォルトパラメータが定義されている場合、シグナル側でそれらのパラメータを省略することができます。シグナルがスロットよりも少ない引数で発火された場合、Qtはデフォルトパラメータ値を使用してスロットを実行します。

ファンクタベースの接続では、この機能はサポートされていません。

DemoWidget というクラスがあり、そのスロットprintNumber() にデフォルト引数がある場合を想定します:

public slots:
    voidprintNumber(intnumber= 42) {
        qDebug() << "Lucky number" << number;
    }

文字列ベースの接続を使用すると、DemoWidget::printNumber() をQApplication::aboutToQuit()に接続できます。後者には引数がないにもかかわらずです。ファンクタベースの接続では、コンパイル時にエラーが発生します：

DemoWidget::DemoWidget(QWidget*parent) : QWidget(parent) {

    // OK: printNumber() はデフォルト値 42 で呼び出されます
    connect(qApp, SIGNAL(aboutToQuit()),
           this,SLOT(printNumber()));

    // エラー：コンパイラは互換性のある引数を要求しています
    connect(qApp, &QCoreApplication::aboutToQuit,
           this, &DemoWidget::printNumber);
}

ファンクタベースの構文におけるこの制限を回避するには、シグナルをスロットを呼び出すラムダ関数に接続してください。上記の「ラムダ式への接続」のセクションを参照してください。

オーバーロードされたシグナルとスロットの選択

文字列ベースの構文では、パラメータ型が明示的に指定されます。その結果、オーバーロードされたシグナルやスロットのうち、どのインスタンスを呼び出すかが曖昧になることはありません。

対照的に、ファンクタベースの構文では、オーバーロードされたシグナルやスロットのどのバージョンに接続したいかを明示的に指定する必要があります。

たとえば、QLCDNumber には、display() スロットの3つのバージョンがあります：

QLCDNumber::display(int)
QLCDNumber::display(double)
QLCDNumber::display(QString)

int のバージョンをQSlider::valueChanged()に接続するには、次の2つの構文があります：

    auto slider = new QSlider(this);
    auto lcd = new QLCDNumber(this);

    // String-based syntax
    connect(slider, SIGNAL(valueChanged(int)),
            lcd, SLOT(display(int)));

    // Functor-based syntax
    connect(slider, &QSlider::valueChanged,
            lcd, qOverload<int>(&QLCDNumber::display));

qOverload()、static_cast、およびラムダ式を使用してオーバーロードされたシグナルやスロットに接続する詳細な例については、「オーバーロードされたシグナルおよびスロットへの接続」を参照してください。

qOverload()も参照してください 。

Qt がシグナルとスロットに Moc を使用する理由バグの報告方法

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