Qt—（Qt初识，槽，信号，事件）

一 Qt初识

暂时不写了

我的理解是类似于c#，是一个组件库，不局限是一个组件框架。

二 Qt Core  

Qt Core 是 Qt 框架的基础模块，提供非 GUI 的核心功能：

  • 核心类：QObject（信号槽机制）、QEvent（事件处理）、QThread（线程）

  • 数据序列化：QDataStream、QSettings

  • 文件处理：QFile、QDir、QFileInfo

  • 时间日期：QDateTime、QTimer

  • 容器类：QList、QVector、QMap 等

  • 字符串处理：QString（Unicode）、QByteArray（二进制数据）

  • 资源管理：QResource（嵌入资源文件）

  • 插件系统：QPluginLoader

1. QObject

所有 Qt 对象的基类

  • 支持信号槽、事件处理、对象树管理

  • 所有的对象都继承于QObject（与java挺类似）

class MyObject : public QObject {Q_OBJECT  // 启用元对象系统
signals:void mySignal();
};

2. QString

属于core，创建对象可以使用构造函数。或者直接Qstring str= “”；

特点：

  • 存储 UTF-16 编码的 Unicode 字符串

  • 隐式共享（Copy-on-Write）优化内存

  • 自动处理内存分配

 2.1 常用操作
QString str = "Hello, 世界!";  // 自动处理多语言// 拼接
str.append(" 😊");
str = QString("%1 %2").arg("Qt", "6.5");// 分割
QStringList list = str.split(",");// 转换
std::string s = str.toStdString();
const char* cstr = str.toUtf8().constData();// 查找/替换
if (str.contains("世界")) str.replace("世界", "World");
2.2 常用函数 
toInt(), toDouble()：类型转换trimmed()：移除空白toUpper()/toLower()：大小写转换sprintf()：C 风格格式化（已弃用，推荐 arg()）
 append:字符串拼接preappend:在前面拼接arg： 参数  Qstring("xxx%1yyy%2").arg(1).arg(2);contains：包含isNull: 判NullisEmpty:判EmptystartWith:以什么开始endWith:以什么结束indexOf:在那个位置replace:替换split:拆分

3. QByteArray

用途：

  • 存储原始字节（char*）

  • 处理二进制数据（如图片、网络数据）

  • 8-bit 文本（ASCII/Latin-1）

和Qstring的相互转换

new Qstirng(QByteArray)

Qstirng.toUtf8();

QByteArray data("\x48\x65\x6C\x6C\x6F", 5); // "Hello"// 编码转换
QByteArray base64 = data.toBase64();  // "SGVsbG8="
QByteArray hex = data.toHex();        // "48656c6c6f"// 与 QString 互转
QString str = QString::fromUtf8(data);
QByteArray utf8 = str.toUtf8();// 直接访问内存
char* rawData = data.data();

4. 集合

Qt 提供类似 STL 但更易用的容器，支持 隐式共享。

(1) 顺序容器
类型特点示例
QList动态数组（最优通用容器）QList<int> list = {1,2}
QVector连续内存（Qt6 中同 QList）QVector<QString> vec;
QStackLIFO（继承自 QVector）stack.push(10);
QQueueFIFO（继承自 QList）queue.enqueue("A");
QList<QString> fruits = {"Apple", "Banana"};
fruits.prepend("Mango");     // 头部添加
fruits.removeLast();          // 删除尾部
(2) 关联容器
类型特点示例
QMap有序键值对（红黑树）QMap<QString, int> map;
QHash哈希表（更快查找）QHash<int, QString> hash;
QSet无序唯一值集合QSet<QString> set;
QMap<QString, int> ages;
ages["Alice"] = 30;
ages.insert("Bob", 25);if (ages.contains("Alice")) qDebug() << ages.value("Alice"); // 30
(3) 迭代器
// Java 风格迭代器
QListIterator<QString> it(list);
while (it.hasNext()) qDebug() << it.next();// STL 风格迭代器（更快）
QList<QString>::const_iterator stlIt;
for (stlIt = list.begin(); stlIt != list.end(); ++stlIt)qDebug() << *stlIt;
 5. 其他核心类
QVariant：万能数据类型容器
QVariant v1 = 42;       // int
QVariant v2 = "Qt";     // QString
int i = v1.toInt();     // 42
QObject：所有 Qt 对象的基类

  • 支持信号槽、事件处理、对象树管理

class MyObject : public QObject {Q_OBJECT  // 启用元对象系统
signals:void mySignal();
};
QFile：文件 I/O
QFile file("data.txt");
if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {QByteArray data = file.readAll();
}

5.  日期，定时器，线程等

5.1 日期
类名描述示例
QDate处理日期（年月日）QDate(2023, 12, 31)
QTime处理时间（时分秒毫秒）QTime(14, 30, 45, 500)
QDateTime组合日期和时间（含时区支持）QDateTime::currentDateTime()
(2) 关键操作 
// 获取当前时间
QDateTime now = QDateTime::currentDateTime();// 日期运算
QDateTime tomorrow = now.addDays(1);
QDateTime nextHour = now.addSecs(3600);// 格式化输出
qDebug() << "ISO格式: " << now.toString(Qt::ISODate);  // 2023-12-31T14:30:45
qDebug() << "自定义格式: " << now.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss.zzz");// 时间差计算
QDateTime deadline(QDate(2024, 1, 1), QTime(0, 0));
qint64 secsRemaining = QDateTime::currentSecsTo(deadline);// 时区转换
QDateTime utcTime = now.toUTC();
QDateTime localTime = utcTime.toLocalTime();
 (3) 实用技巧
// 计算程序耗时
QElapsedTimer timer;
timer.start();
// ... 执行操作 ...
qDebug() << "耗时:" << timer.elapsed() << "毫秒";// 周/月计算
QDate today = QDate::currentDate();
qDebug() << "本周第一天:" << today.addDays(1 - today.dayOfWeek());
qDebug() << "本月天数:" << today.daysInMonth();
5.2 定时器
(1) 定时器类型
类型描述触发方式
单次定时器触发一次后自动停止setSingleShot(true)
间隔定时器按固定间隔重复触发start(interval)
精确定时器高精度定时（Qt.PreciseTimer）setTimerType()
(2) 基本用法
// 创建定时器
QTimer *timer = new QTimer(this);// 连接信号槽
connect(timer, &QTimer::timeout, []() {qDebug() << "定时触发!";
});// 启动定时器（1秒间隔）
timer->start(1000); // 停止定时器
timer->stop();
(3) 高级用法
// 单次延时执行
QTimer::singleShot(2000, []() {qDebug() << "2秒后执行";
});// 多定时器管理
QTimer *timer1 = new QTimer(this);
QTimer *timer2 = new QTimer(this);// 使用不同精度
timer1->setTimerType(Qt::PreciseTimer);  // 毫秒级精度
timer2->setTimerType(Qt::CoarseTimer);   // 5%误差容忍// 定时器ID管理
int timerId = startTimer(500);  // 需重写timerEvent()
5.3 线程
(1) 线程创建方式
方式适用场景特点
继承QThread简单任务重写run()方法
moveToThread复杂对象（推荐）利用事件循环
QtConcurrent并行计算无需显式管理线程
(2) 继承QThread示例
class WorkerThread : public QThread {Q_OBJECT
protected:void run() override {// 线程执行体for(int i=0; i<10; i++) {qDebug() << "Working..." << i;sleep(1);emit progress(i*10);}}
signals:void progress(int percent);
};// 使用线程
WorkerThread *thread = new WorkerThread;
connect(thread, &WorkerThread::progress, this, &MainWindow::updateProgress);
connect(thread, &WorkerThread::finished, thread, &QObject::deleteLater);
thread->start();
(3) moveToThread 示例（推荐）
class Worker : public QObject {Q_OBJECT
public slots:void doWork() {// 耗时任务emit resultReady(42);}
signals:void resultReady(int result);
};// 在主线程创建
Worker *worker = new Worker;
QThread *thread = new QThread;// 移动对象到新线程
worker->moveToThread(thread);// 连接信号
connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork);
connect(worker, &Worker::resultReady, this, &MainWindow::handleResult);
connect(worker, &Worker::resultReady, thread, &QThread::quit);
connect(thread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
connect(thread, &QThread::finished, thread, &QObject::deleteLater);thread->start();
(4) 线程同步机制
类名用途示例
QMutex互斥锁QMutexLocker locker(&mutex)
QReadWriteLock读写锁locker.lockForRead()
QSemaphore信号量semaphore.acquire(3)
QWaitCondition条件变量condition.wait(&mutex)
// 互斥锁示例
QMutex mutex;
void ThreadSafeFunction() {QMutexLocker locker(&mutex); // 自动加锁/解锁// 临界区操作
}// 条件变量示例
QWaitCondition condition;
QMutex mutex;// 等待线程
mutex.lock();
condition.wait(&mutex); // 释放mutex并等待
mutex.unlock();// 唤醒线程
condition.wakeOne();    // 唤醒一个线程
condition.wakeAll();    // 唤醒所有线程
(5) 线程间通信
// 跨线程信号槽（自动排队）
connect(worker, &Worker::dataReady, guiObject, &GUI::updateDisplay,Qt::QueuedConnection); // 显式指定排队连接// 使用事件传递复杂数据
class CustomEvent : public QEvent {
public:CustomEvent(const Data &d) : QEvent(User), data(d) {}Data data;
};// 发送事件
QCoreApplication::postEvent(receiver, new CustomEvent(data));
5.4 并发框架（QtConcurrent）
(1) 并行处理模式
(2) 线程池管理

三 槽（Slots）& 信号（Signals）& 连接（connect）

即为，连接（信号发送方，发送的信号，信号的接收者，信号的处理）

连接：即为链接这些个操作的函数

信号发送方：即，要执行操作的初始方（button）

发送的信号：即，要执行的初始操作（click，release）

信号的接收者：即接收信号并处理信号的函数（click后执行的，release和后的操作）

信号的处理（处理的槽函数）：系统预置

// 关闭窗口

     链接  发送者按钮   要执行的事件    接受        处理方式（槽的处理）     

    connect(btn, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::close);

1. 槽的本质与特性

  • 本质：普通 C++ 成员函数，但需在类声明中使用 slots 关键字标识

  • 核心特性：

    • 可被信号触发执行

    • 可具有返回值（但通常被忽略）

    • 支持任意参数类型（需与连接信号匹配）

    • 可声明为虚函数

    • 支持访问控制（public/protected/private）

class MyObject : public QObject {Q_OBJECT
public:explicit MyObject(QObject *parent = nullptr);public slots:    // 公共槽（可被外部连接）void processData(const QByteArray &data);private slots:   // 私有槽（仅限类内部连接）void internalCleanup();protected slots: // 受保护槽（子类可访问）virtual void updateState();
};

2. 槽的声明与定义

(1) 声明位置
class MyClass : public QObject {Q_OBJECT  // 必须包含此宏public slots:void slot1();              // 无参数槽QString slot2(int param);  // 带参数槽signals:void dataProcessed();      // 信号声明
};
 (2) 定义实现
void MyClass::slot1() {qDebug() << "Slot1 called";
}QString MyClass::slot2(int param) {return QString("Received: %1").arg(param);
}

3. 信号与槽的连接

(1) 基本连接方式
// 语法：connect(发送者, 信号, 接收者, 槽)
connect(button, &QPushButton::clicked, processor, &DataProcessor::startProcessing);
(2) 连接类型
连接类型行为描述适用场景
Qt::AutoConnection自动选择（同线程=Direct，跨线程=Queued）默认选项（推荐）
Qt::DirectConnection立即在发送者线程调用槽单线程应用
Qt::QueuedConnection将调用加入接收者线程事件队列跨线程通信（最安全）
Qt::BlockingQueuedConnection阻塞发送者线程直到槽执行完毕线程同步（需谨慎）
Qt::UniqueConnection确保相同对象间不重复连接防止重复连接
// 显式指定连接类型
connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot,Qt::QueuedConnection);
 (3) Lambda 表达式作为槽
connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {qDebug() << "Button clicked at" << QTime::currentTime();// 可捕获局部变量 [=]或[&]
});

4. 槽的高级用法

(1) 重载槽的处理
// 使用静态转型解决重载歧义
connect(comboBox, QOverload<int>::of(&QComboBox::currentIndexChanged),this, &MyClass::onIndexChanged);// C++14 风格
connect(comboBox, qOverload<int>(&QComboBox::currentIndexChanged),this, &MyClass::onIndexChanged);
(2) 槽的参数处理
// 槽可接收比信号更少的参数（多余参数被忽略）
connect(networkManager, &NetworkManager::dataReceived,  // 信号：dataReceived(QByteArray, QDateTime)logger, &Logger::logData);                     // 槽：logData(QByteArray)// 使用 QSignalMapper（旧版）或 Lambda 处理参数转换
connect(buttonGroup, QOverload<QAbstractButton*>::of(&QButtonGroup::buttonClicked),[=](QAbstractButton *btn) {handleButtonClick(btn->text());});
 (3) 槽的自动连接（UI 文件）

在 Qt Designer 中命名槽为 on_对象名_信号名 可实现自动连接：

// 自动连接条件：
// 槽名：on_buttonSubmit_clicked()
// 对象名：buttonSubmit
// 信号：clicked()

5. 槽的生命周期管理

(1) 连接断开
// 手动断开特定连接
QMetaObject::Connection conn = connect(...);
disconnect(conn);// 断开对象所有连接
disconnect(sender, nullptr, receiver, nullptr);
disconnect(receiver);  // 断开接收者所有槽
(2) 自动清理
// 接收者销毁时自动断开连接
connect(sender, &Sender::signal, receiver, &Receiver::slot);
// 当receiver被delete时连接自动断开// 使用上下文对象管理Lambda生命周期
connect(sender, &Sender::signal, contextObject, [=](){ /* ... */ });
6. 槽与线程安全
(1) 跨线程通信模式

(2) 最佳实践
// Worker对象在工作线程
Worker *worker = new Worker;
worker->moveToThread(workerThread);// 主线程到工作线程的连接
connect(this, &Controller::startWork,   // 主线程信号worker, &Worker::doWork,       // 工作线程槽Qt::QueuedConnection);          // 必须指定排队连接// 工作线程到主线程的连接
connect(worker, &Worker::resultReady,   // 工作线程信号this, &Controller::handleResult, // 主线程槽Qt::QueuedConnection);          // 自动排队
7. 槽的性能优化

  1. 减少连接数量：

    • 使用单个槽处理多个信号

    • 使用 QSignalMapper（Qt5）或 Lambda（推荐）

  2. 避免阻塞槽：

void MainWindow::onDataReceived() {// 错误：阻塞事件循环processHugeData(); // 耗时操作// 正确：移入工作线程QtConcurrent::run(this, &MainWindow::processHugeData);
}

  1. 使用直接连接（同线程）：

connect(model, &DataModel::dataChanged,view, &DataView::refresh,Qt::DirectConnection);  // 减少事件队列开销
8. 常见问题与解决方案

问题1：槽未触发

检查点：

1. 类声明是否包含 Q_OBJECT 宏？
2. 是否调用了 QCoreApplication::exec()？
3. 连接是否成功建立？（connect 返回 QMetaObject::Connection）
4. 发送者/接收者是否已被销毁？

问题2：跨线程崩溃

// 错误：跨线程访问GUI
void WorkerThread::run() {label->setText("Done");  // 崩溃！
}// 正确：通过信号更新
emit updateGUI("Done");  // 连接至主线程槽

问题3：内存泄漏

// Lambda捕获this导致泄漏
connect(button, &QPushButton::clicked, [this]() {this->process();  // 若this先于button销毁...
});// 解决方案：使用弱引用
connect(button, &QPushButton::clicked, [weakThis = QPointer(this)]() {if (weakThis) weakThis->process();
});

9. 槽的最佳实践总结

  1. 命名规范：

    • 使用 on_ObjectName_SignalName() 实现自动连接

    • 常规槽使用动词描述行为（如 processData()）

  2. 访问控制：

    • 公有槽：供外部对象连接

    • 私有槽：内部实现细节

  3. 线程规则：

    • GUI操作只在主线程槽中执行

    • 耗时操作在工作线程槽中执行

  4. 资源管理：

    • 使用 QPointer 或上下文对象管理接收者生命周期

    • 及时断开不再需要的连接

  5. 性能关键路径：

    • 避免在频繁触发的槽中执行复杂操作

    • 使用 QElapsedTimer 监控槽执行时间

总结：槽的核心价值

  1. 松耦合通信：对象间无需相互引用

  2. 类型安全：编译时检查参数匹配

  3. 线程安全：跨线程通信内置支持

  4. 灵活组合：一个信号可连接多个槽，一个槽可响应多个信号

  5. 元对象集成：支持动态连接/断开

6. 官方文档 

Signals & Slots | Qt Core | Qt 6.9.1

四 事件（Events）

1. 事件系统核心概念

事件(Event)是Qt框架中处理用户输入、系统通知和应用程序内部通信的基础机制。与信号槽机制不同，事件系统提供了更底层的控制能力。

事件系统关键特性：

  • 事件对象：所有事件继承自QEvent，包含事件类型和相关信息

  • 事件传递：通过事件队列(event loop)分发

  • 事件处理：对象通过重写事件处理器(event handler)响应事件

  • 事件过滤：支持在事件到达目标对象前进行拦截

五 核心组件关系图

┌────────────┐     ┌────────────┐     ┌──────────────┐
│   QTimer   │───> │  QThread   │<───>│ QtConcurrent │
└────────────┘     └────────────┘     └──────────────┘│                 │                     │▼                 ▼                     ▼
┌────────────┐     ┌────────────┐     ┌──────────────┐
│  QDateTime ├────>│ 信号槽系统 │<────│  线程池管理   │
└────────────┘     └────────────┘     └──────────────┘│▼┌──────────────┐│ 同步原语      ││ (QMutex等)    │└──────────────┘

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