基于字符串的连接与基于函数的连接之间的区别

Qt 提供了两种不同的方法来编写 C++ 中的信号-槽连接：基于字符串的连接语法和基于函数的连接语法。两种语法各有利弊。下表总结了它们的区别。

	基于字符串	基于函数
类型检查在...	运行时	编译时
可执行隐式类型转换		Y
可将信号连接到 lambda 表达式		Y
可将信号连接至参数多于信号的槽（使用默认参数）	Y
可将 C++ 函数连接到 QML 函数	Y

下文将详细解释这些差异，并演示如何使用每种连接语法的独特功能。

类型检查和隐式类型转换

基于字符串的连接在运行时通过比较字符串进行类型检查。这种方法有三个限制：

只能在程序开始运行后才能检测到连接错误。
无法在信号和插槽之间进行隐式转换。
无法解析类型定义和命名空间。

限制 2 和限制 3 的存在是因为字符串比较器无法访问 C++ 类型信息，因此只能依赖精确的字符串匹配。

相比之下，基于函数的连接是由编译器检查的。编译器会在编译时捕捉错误，启用兼容类型间的隐式转换，并识别同一类型的不同名称。

例如，只有基于函数的语法才能将携带int 的信号连接到接受double 的槽。QSlider 持有int 值，而QDoubleSpinBox 持有double 值。下面的代码段展示了如何使它们保持同步：

    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)));

下面的示例说明了名称解析的缺失。QAudioInput::stateChanged() 的参数类型为 "QAudio::State"。因此，基于字符串的连接也必须指定 "QAudio::State"，即使"State" 已经可见。这个问题不适用于基于函数的连接，因为参数类型不是连接的一部分。

    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()));

    // ...

与 Lambda 表达式建立连接

基于函数的连接语法可以将信号连接到 C++11 lambda 表达式，后者实际上是内联槽。基于字符串的语法不具备这一功能。

在下面的示例中，TextSender 类发出一个textCompleted() 信号，该信号带有一个QString 参数。下面是类的声明

class TextSender : public QWidget {
    Q_OBJECT

    QLineEdit *lineEdit;
    QPushButton *button;

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

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

下面是用户点击按钮时发出TextSender::textCompleted() 的连接：

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

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

    // ...
}

在本例中，尽管QPushButton::clicked() 和TextSender::textCompleted() 的参数不兼容，但 lambda 函数使连接变得简单。相比之下，基于字符串的实现方式需要额外的模板代码。

注：基于函数的连接语法接受指向所有函数的指针，包括独立函数和常规成员函数。不过，为了便于阅读，信号只能连接到插槽、lambda 表达式和其他信号。

将 C++ 对象连接到 QML 对象

基于字符串的语法能把 C++ 对象连接到 QML 对象，但基于函数的语法不行。这是因为 QML 类型是在运行时解析的，所以 C++ 编译器无法使用它们。

在下面的示例中，点击 QML 对象会让 C++ 对象打印一条信息，反之亦然。下面是 QML 类型 (QmlGui.qml)：

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!")
    }
}

这里是 C++ 类：

classCppGui :publicQWidget{ Q_OBJECT    QPushButton*button;信号：voidcppSignal(constQVariant&sentMsg)const;公共 槽：voidcppSlot(constQString收到消息）常量        qDebug() << "C++ received:" << receivedMsg;
    }public: CppGui(QWidget*parent =nullptr）： QWidget(parent) { button= newQPushButton("Click Me!", this); connect(button, &)QPushButtonclicked, [=]{emitcppSignal("Hello from C++!"); }); };

以下是进行信号槽连接的代码：

    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)));

注意： QML 中的所有 JavaScript 函数都使用var 类型的参数，这与 C++ 中的QVariant 类型相对应，除非它们使用了类型注解。更多详情，请参阅调用 QML 方法。

当点击QPushButton 时，控制台会打印 "QML received："Hello from C++!" '。同样，点击 Rectangle 时，控制台会打印："C++ received："来自 QML 的您好！"。

有关让 C++ 对象与 QML 对象交互的其他方法，请参阅《从 C++ 与QML 对象交互》（Interacting with QML Objects fromC++）。

使用插槽中的默认参数连接到参数更少的信号

通常，只有当槽的参数数与信号相同（或更少），且所有参数类型兼容时，才能建立连接。

基于字符串的连接语法为这一规则提供了一种变通方法：如果槽有默认参数，则可以从信号中省略这些参数。当信号的参数少于槽的参数时，Qt 会使用默认参数值运行槽。

基于连接器的连接不支持此功能。

假设有一个名为DemoWidget 的类，其槽printNumber() 有一个默认参数：

公共 槽：voidprintNumber(intnumber= 42) {        qDebug() << "Lucky number" << number;
    }

使用基于字符串的连接，DemoWidget::printNumber() 可以连接到QApplication::aboutToQuit() ，尽管后者没有参数。基于函数的连接会在编译时产生错误：

DemoWidget::DemoWidget(QWidget*parent) ： QWidget(parent) {// OK: printNumber() 将被调用，默认值为 42    connect(qApp, SIGNAL(aboutToQuit()),
           this,SLOT(printNumber()));// ERROR：编译器要求兼容参数    connect(qApp, &QCoreApplication::aboutToQuit,
           this, &DemoWidget::printNumber); }

要使用基于函数的语法绕过这一限制，可将信号连接到调用槽的 lambda 函数。请参阅上文 "与 Lambda 表达式建立连接"一节。

选择重载信号和槽

在基于字符串的语法中，参数类型是明确指定的。因此，重载信号或槽的理想实例是明确的。

相反，在基于函数的语法中，必须对重载信号或槽进行转换，以告诉编译器使用哪个实例。

例如，QLCDNumber 有三个版本的display() 槽：

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

要将int 版本连接到QSlider::valueChanged() ，有两种语法：

    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));

另请参见 qOverload().

为什么 Qt 使用 Moc 来处理信号和插槽？

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