Qt筆記

本筆記適用于Qt5,教材來源為嗶哩嗶哩Up主“愛編程的大丙”，視頻地址：https://www.bilibili.com/video/BV1Jp4y167R9?p=31&spm_id_from=pageDriver

## Qt下載和安裝

Qt在其官網即可下載，下載鏈接為：`http://download.qt.io/archive/qt/`,可根據自己的系統版本下載對應的安裝包。

下載完成之后，在Linux系統中，首先要將安裝包權限改為可執(zhí)行文件：

```powershell

sudo chomd +x xxxx.run

```

然后運行安裝命令進行安裝：

```powershell

./xxxx.run

```

運行之后會彈出安裝界面，會提示需要賬號和密碼，因此需要提前去官網注冊好，輸入完成之后一路下一步即可，此處不再贅述。

## Qt工程目錄及含義

### Qt工程創(chuàng)建基本流程

安裝完成后打開Qt,在File選項中選擇新建文件或工程，然后選擇新建工程中的Project->Application，選擇Qt Widgets Application選項，如下圖所示：


然后點擊choose進入下一步，設置項目名稱和存儲地址，進入下一步，Build system選擇qmake，Classname設定之后繼續(xù)下一步，剩下的一路下一步即可，其他的都不用操作。

Qt工程目錄分為四個部分：

- project文件：描述Qt項目的文件及依賴關系

- Headers：QT項目中的頭文件

- Sources：Qt項目中的源文件

- Forms：Qt項目中的ui文件，其可用QtDesinger打開編輯

## 信號和槽

### 概述

所謂信號槽，實際就是ROS的發(fā)布者和訂閱者的模式，分為信號和槽兩部分。

當某個事件發(fā)生之后對應的對象發(fā)出特定信號(Signal)，這個信號沒有明確的接收者，所有接收到這個信號的觀察者只要需要都可以通過connect函數對這個信號做出響應，將想要處理的信號和自己的一個函數（稱為槽，slot）綁定來處理這個信號，也就是說**當信號發(fā)出時，被連接的槽函數會自動被回調**，這就類似觀察者模式：當感興趣的事發(fā)生時，某一個操作就會被自動觸發(fā)。

### 信號槽本質

#### 信號本質

信號是由于用戶對窗口或控件進行了某項操作，導致窗口或控件產生了某個特定事件，這時Qt對應的窗口類會發(fā)出某個信號，以此對用戶的操作做出反應。

因此根據上述的描述我們得到一個結論：信號的本質就是事件。比如：

- 單擊、雙擊按鈕

- 窗口刷新

- 鼠標移動、按下、釋放

- 鍵盤輸入

那么在Qt中信號通過什么方式呈獻給用戶呢？

- 我們對哪個窗口進行操作，該窗口就可以捕捉到這些被觸發(fā)的事件

- 對于使用者來說觸發(fā)了一個事件我們就可以得到Qt框架給我們發(fā)出的某個特定信號

- 信號的呈現形式就是函數，也就是說某個事件產生了，Qt框架就會調用某個對應的信號函數，通知使用者。

在Qt中信號的發(fā)出者是**某個實例化的類對象**，對象內部可以進行相關事件的檢測。

#### 槽本質

在Qt中槽是一種特殊的功能函數，在編碼中，也可以作為類的普通函數來使用。之所以稱為槽函數，是因為他們還有一個職責就是對Qt框架中產生的信號進行處理。

例如：

女朋友（一種不存在的東西）說：“我餓了”，于是我?guī)コ燥?/p>

上面例子中相當于女朋友發(fā)出了一個信號，我收到了信號并將其處理掉了。

- 女朋友->發(fā)送信號的對象

- 信號內容：我餓了

- 我->接收信號的對象

- 處理方式：帶她去吃飯

在Qt中槽函數的所有者也是**某個類的實例對象。**

#### 信號和槽的關系

在Qt中信號和槽都是獨立的個體，本身沒有任何聯系，但由于某種特性需求我們可以將二者連接到一起，好比牛郎和織女需要喜鵲為他們搭橋一樣。在Qt中我們需要QObject中的connect函數進行二者的鏈接。

connect函數的函數原型：

```C++

QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender,

const char *signal,

const QObject *receiver,

const char *method,

Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection)

```

參數：

- sender：發(fā)出信號的對象

- signal：屬于sender對象，信號是一個函數，**這個參數的類型是函數指針，指向信號函數的地址**

- receiver：接收信號的對象

- method：屬于receiver對象，當檢測到sender發(fā)出了signal信號，receiver對象調用method方法，進行信號發(fā)出之后的處理動作

注意事項：

- connect函數相當于對信號處理動作的注冊；

- 調用connect函數的sender對象的信號并沒有馬上產生，因此receiver對象的method函數也不會馬上被調用；

- method槽函數的本質是一個回調函數，調用的時機是信號產生之后，調用是Qt框架來執(zhí)行的；

- connect中的sender和receiver兩個指針必須被實例化了，否則connect不會成功

函數原型精簡之后可以寫作：

```C++

connect (

const QObject *sender,const &QObject::signal,

const QObject *receiver，const &QObject::method

)

```

## 標準信號槽使用

### 標準信號/槽

Qt提供的很多標準類中紅都可以對用戶觸發(fā)的某些信號進行檢測，因此當用戶做了這些操作以后，事件被觸發(fā)，類的內部就會產生對應的信號，這些信號都是Qt類內部自帶的，因此稱之為標準信號。

同樣的，在Qt的很多類內部為我們提供了很多功能函數，并且這些功能函數也可以作為觸發(fā)的信號的處理動作，有這類性質的函數在Qt中稱之為標準槽函數。

系統自帶的信號和槽如何查找呢？可以通過幫助文檔，如下圖所示：

#### 使用舉例

實現點擊按鈕關閉窗口的功能。

設計對象：按鈕和窗口。

- 按鈕發(fā)出點擊信號->`QPushbutton`,`QPushbutton::clicked`

- 窗口接收點擊信號并進行處理->`this`,`QMainwindow::close`

首先在創(chuàng)建的工程中的ui文件夾Forms中雙擊mainwindow.ui進行編輯，在其中添加一個按鈕：


在其中修改兩個部分：

1. PushButton的名字，

2. PushButton的objectName選項

修改之后的界面如下圖所示：


然后對source中的mainwindow.cpp文件進行編輯，加入如下代碼片段

```C++

connect(ui->closeButton,&QPushButton::clicked,this,&QMainWindow::close);

//信號發(fā)出對象為ui->closeButtopn按鈕，發(fā)送的信號為&QPushButton::clicked

//信號接收對象為this，也就是本窗口，接收信號后的處理槽函數為&QMainWindow::close

//注意，connect函數中的信號函數和槽函數參數分別是這兩個函數的地址。

```

然后編譯程序并運行，其界面如下：


### 自定義信號/槽

Qt框架提供的信號槽在某些特定的場景下無法滿足我們的項目需求，因此我們還需要設計自己需要的信號和槽，同樣還是使用connect函數對自定義的信號槽進行鏈接

如果要使用自己定義的信號槽，首先要編寫新的類并讓其繼承Qt的某些標準類，如果我們自己編寫的類想要在Qt中使用信號槽機制，那么必須要滿足如下條件：

- 這個類必須從QObject類或者是其子類進行派生

- 在自定義的頭文件中加入Q_OBJECT宏

在頭文件派生的時候，首先像下面那樣引入Q_OBJECT宏：

```C++

class MyMainWindow : public QWidget

{

? ? Q_OBJECT

? ? ......

}

```

#### 自定義信號

自定義信號的要求：

- 信號是類的成員函數

- 返回值必須是void類型

- 信號的名字可以根據實際情況進行指定

- 信號可以隨意指定，信號也支持重載

- 信號需要使用signal關鍵字進行生命，使用方法類似于public等關鍵字

- 信號函數只需要生命，不需要定義

- 在程序中發(fā)送自定義信號：發(fā)從信號的本質就是調用信號函數，習慣性在信號前面加上關鍵字emit，emit提示這是在發(fā)送信號，沒有其他含義和功能

舉例：信號重載

Qt中的類想要使用信號槽機制必須要從QObject類派生（直接或間接派生都可以）

```C++

class test:public QObject

{

? ? Q_OBJECT

? ? signals:

? ? ? ? void testsignal();

? ? ? ? void testsignal(int a); //重載

};

```

#### 自定義槽

槽就是信號的處理函數，自定義槽和自定義其他函數一樣，沒什么區(qū)別

自定義槽的要求：

- 返回值是void類型

- 槽也是函數，也支持重載：

? - 槽函數需要指定多少個參數，需要看鏈接的信號的參數個數

? - 槽函數的參數是用來接收信號發(fā)送的數據的，信號發(fā)送的數據就是信號的參數。例如：

? ? - 信號函數：`void testsig(int a , double b)`

? ? - 槽函數：`void testslot(int a , double b)`

? - 總結：

? ? - 槽函數的參數應該和對應的信號的參數個數和數據類型一一對應

? ? - 信號的參數可以大于等于槽函數的參數個數，信號傳遞的數據被忽略了

? ? ? - 信號函數：void testsig(int a, double b);

? ? ? - 槽函數：void testslot(int a);

- Qt中槽函數的類型：

? - 類的成員函數

? - 全局函數

? - 靜態(tài)函數

? - labmda表達式（匿名函數

- 槽函數可以使用關鍵字進行聲明：slots（Qt5中可以忽略不寫）

? - public slots

? - private slots

? - protected slots

舉例：類中的這三個函數都可以作為槽函數來使用：

```C++

class Test:public QObject

{

? ? public:

? ? ? ? void testSlot();

? ? ? ? static void testFunc();

? ? public slots:

? ? ? ? void testSlots(int id);

};

```

場景舉例：女朋友餓了 我請他吃飯

```c++

class GirlFriend;

class Me;

```

創(chuàng)建自定義類流程：

1. 首先在項目名右鍵點擊Add New,在彈出的窗口選擇C++類，

2. 在define class 中填入類名并選擇父類QObject：


3. 最后點擊下一步完成創(chuàng)建。

創(chuàng)建完成之后首先修改GirlFriend類，在頭文件中的signals中添加函數hungry：

```c++

//GirlFriend.h

#ifndef GIRLFRIEND_H

#define GIRLFRIEND_H

#include <QObject>

class GirlFriend : public QObject

{

? ? Q_OBJECT

public:

? ? explicit GirlFriend(QObject *parent = nullptr);

signals:

? ? void hungry();

};

#endif // GIRLFRIEND_H

```

此處需注意，**寫在signals里的hungry函數不需要定義，只需要聲明就好了**。

然后在Me類中添加處理動作，編輯Me.h，在其中加入處理動作（槽函數）聲明：

```c++

public slots:

? ? void feed();

```

在Me.cpp文件中添加槽函數的定義：

```c++

void Me::feed()

{

? ? qDebug()<<"let's go for food!"<<endl;

}

```

編輯完成之后的文件如下：

```c++

//Me.h

#ifndef ME_H

#define ME_H

#include <QObject>

class Me : public QObject

{

? ? Q_OBJECT

public:

? ? explicit Me(QObject *parent = nullptr);

public slots:

? ? void feed();

};

#endif // ME_H

```

```C++

//Me.cpp

#include "me.h"

#include <QDebug>

Me::Me(QObject *parent) : QObject(parent)

{

}

void Me::feed()

{

? ? qDebug()<<"let's go for food!"<<endl;

}

```

最后在窗口中用connect來鏈接這兩個對象。

首先在頭文件中添加這兩個對象：

```C++

#ifndef MAINWINDOW_H

#define MAINWINDOW_H

#include "me.h"

#include "girlfriend.h"

#include <QMainWindow>

QT_BEGIN_NAMESPACE

namespace Ui { class MainWindow; }

QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow

{

? ? Q_OBJECT

public:

? ? MainWindow(QWidget *parent = nullptr);

? ? ~MainWindow();

private:

? ? Ui::MainWindow *ui;

? ? Me *m_me;

? ? GirlFriend *m_girl;

};

#endif // MAINWINDOW_H

```

最后在CPP文件中鏈接二者：

```C++

connect(m_girl,&GirlFriend::hungry,m_me,&Me::feed);

```

此時有一個問題，hungry信號是自定義的，框架無法直接自動發(fā)送，因此需要設計一些觸發(fā)機制觸發(fā)hungry信號，這里使用按鈕觸發(fā)信號。

打開ui文件，添加新的按鈕如下：


并在mainwindow文件中添加按鈕和hungry信號的鏈接：

```C++

connect(ui->hungryButton,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::hungry_slot);

```

信號發(fā)出者為按鈕，發(fā)出信號為按鈕按下，信號接受者為m_girl，接收信號后的處理函數為&GirlFriend::hungry，即觸發(fā)hungry函數。

其中`MainWindow::hungry_slot`函數為自定義的槽函數，其作用是使m_girl對象發(fā)送hungry信號：

```c++

void MainWindow::hungry_slot()

{

? emit m_girl->hungry();//加不加emit沒區(qū)別，唯一的作用就在于提示程序員現在是在發(fā)送信號

}

```

### 信號槽拓展

#### 信號槽使用拓展

1. 一個信號可以鏈接多個槽函數，發(fā)送一個信號可以有多個處理動作

? - 需要寫多個connect函數

? - 槽函數的執(zhí)行順序是隨機的，和connect函數的調用順序沒有關系

? - 信號的接收者可以使一個對象，也可以是多個對象

2. 一個槽可以連接多個不同的信號

3. 信號可以連接信號，

? - 信號接收者可以不處理接收的信號，繼續(xù)發(fā)出新的信號，其傳遞了參數，但并未對其進行處理。

```C++

connect(m_girl,&GirlFriend::hungry,m_me,&Me::feed);

connect(ui->hungryButton,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::hungry_slot);

```

精簡為：

```C++

connect(ui->hungryButton,&QPushButton::clicked,m_girl,&GirlFriend::hungry);

```

4. 信號槽是可以斷開的

```C++

disconnect (

const QObject *sender,const &QObject::signal,

const QObject *receiver，const &QObject::method

)

```

斷開信號槽和鏈接信號槽除了函數名不同其他完全相同。

#### 信號槽的兩種連接方式

1. Qt5的連接方式：推薦的使用方式

? ```C++

? connect(ui->hungryButton,&QPushButton::clicked,m_girl,&GirlFriend::hungry);

? ```

2. Qt4的連接方式：不推薦的使用方式

? ```C++

? connect(ui->hungryButton,SIGNAL(QPushButton::clicked()),m_girl,SLOT(GirlFriend::hungry()));

? ```

### 信號槽之間如何傳遞信號

Qt5信號和槽的連接方式如下：

```C++

connect(ui->hungryButton,&QPushButton::clicked,m_girl,&GirlFriend::hungry);

```

這里面看不到信號是如何傳遞的，那兩個函數的信號如何傳遞呢？是通過兩個函數的參數來傳遞的。

如，信號函數為：

```c++

void hungry(QString msg);

```

則槽函數可以寫為：

```c++

void eat(QString msg);

```

然后在觸發(fā)信號函數中使用函數`hungry("XXXX")`，框架會將`"XXXX"`從hungry函數傳遞到eat函數，實現參數傳遞。

這里存在一個問題，如果是Qt4的鏈接方式，鏈接函數可寫為：

```C++

connect(m_girl,SIGNAL(GirlFriend::hungry(QString)),m_me,SLOT(Me::feed(String)));

```

這種調用方式可以明確的指出調用的是函數的哪個重載類型，這里就可以直接運行了。

但是對于QT5的連接方式，其鏈接函數寫為：

```C++

connect(m_girl,GirlFriend::hungry,m_me,Me::feed);

```

這種情況會報錯，因為編譯器搞不清楚你到底想調用signal和slot函數的哪個重載類型，針對這個問題有兩個解決方法：

1. 用Qt4的調用方法；

2. 創(chuàng)建函數指針，指明到底要采用哪個函數重載類型。

一般選擇第二種方法，其代碼如下：

```C++

void (GirlFriend::*girl_1)()=&GirlFriend::hungry;

void (GirlFriend::*girl_2)(QString msg)=&GirlFriend::hungry;

void (Me::*feed_1)()=&Me::feed;

void (Me::*feed_2)(QString msg)=&Me::feed;

connect(m_girl,girl_1,m_me,feed_1);

connect(m_girl,girl_2,m_me,feed_2);

```

## QT界面與ROS鏈接