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QT面试题.doc
Qt 信号槽机制，你觉得可以用什么策略来取代？
因为 signal-slot 本身是一个顺序执行的过程，只有执行完 slot 之后，才会执行 emit 的下一条语句。
其策略类似于函数调用，只不过由于其在 QObject 中架设了一个大的结构，这导致其执行效率不是很高，
比直接的函数调用要慢 10 倍（忘记拿看的数据了）。
平时在做项目时：如果可以我一般是用写纯虚接口的方式来替代 signal-slot。
你有没有想过用函数指针来替代？
一：关于函数指针。
这个要区分于指针函数。
（1）一个程序分为代码区和数据区，那么一个指针既可以指向在内存中存放数据的数据区，也可以
指向存放代码的代码区。代码区中存放的就是各个函数。由此可见：我们可以用一个指针来指向某个函
数。
（2）在 c 语言中规定：一个函数总是占有一段连续的内存区，而函数名就是该函数所占内存区的首
地址。 我们可以将该函数所占的这块内存区的首地址赋给一个指针变量，使该指针变量指向这个函
数！而后我们就可以使用这个指针变量来找到和调用该函数。这种指向函数的指针变量就是“函数指针”
函数指针的一般定义形式是：
函数返回值类型 （*函数指针名）（函数形参列表）
例如：int (*pmax)（int,int）; 这定义了一个指向含 2 个 int 形参，返回 int 值的函数指针。
比如：函数 int max(int a,int b)
我们可以这样调：
int as = max(a,b); //这是用函数名调
我们也可这样调：
int(*pmax)(int,int);//使用函数指针来调用
pmax = max;
int as = (*pmax)(a,b);
注意事项：函数指针是指向函数的指针变量，它只能指向函数的入口处，而不能指向函数中间的某
一条指令！ 所以不能用*（pmax+1）这样的方式来执行函数的下一条指令。
二：signal-slot 如何用函数指针来替代：
知道函数指针是怎么回事后，我们就可以来思考这个问题了。
其本质还是如何使用函数指针来实现函数调用，那明摆着就是需要把函数指针都存放起来，而后当
调用的时候直接去这个存放处查找即可！我理解面试官的意思是这样的：
（1）原本在一个类中定义一些 slot，我们可以如下替代他们：首先定义一些普通的成员函数（原本
他们应该是 slot），而后另外再建一个 void 函数指针数组：将原本用作 slot 的函数的函数指针全部存进
来。这样：对于一个类而言：我们就是用一个函数指针数组来取代了 slot。（同时用这个数组来区分一般
的成员函数 和 类槽函数）。
（2）对于 connect（）函数和 signal，我没想出什么好办法，貌似只能用 observer 接口。直接去调
函数指针数组中的对应函数。
我觉得关键在于：含有槽的类中：如果用函数指针来做的话，可以将原本的各个 slot 函数直接声明为
private 成员函数，而将这个数组对外开放为 public，这样封装一下的比较好，也能体现其区分优势。
对 QT 信号槽的了解：
·QT 信号槽机制的引用精简了程序员的代码量
·QT 的信号可以对应多个槽（但他们的调用顺序是随机），也可以多个槽映射一个信号，
·QT 的信号槽的建立和解除绑定十分自由
·信号槽同真正的回调函数比起来时间的耗损还是很大的，所以在嵌入式实时系统中应当慎用
·信号槽的参数限定很多例如不能携带模板类参数，不能出现宏定义等等
·信号与槽的效率是非常高的，但是同真正的回调函数比较起来，由于增加了灵活性，因此在速度
上还是有所损失，当然这种损失相对来说是比较小的，通过在一台 i586-133 的机器上测试是 10 微秒
（运行 Linux），可见这种机制所提供的简洁性、灵活性还是值得的。但如果我们要追求高效率的话，比
如在实时系统中就要尽可能的少用这种机制。
·信号与槽机制与普通函数的调用一样，如果使用不当的话，在程序执行时也有可能产生死循环。
·如果一个信号与多个槽相联系的话，那么，当这个信号被发射时，与之相关的槽被激活的顺序将
是随机的。
· 函数指针不能作为信号或槽的参数。
QT 是一个跨平台的 C++ GUI 应用构架，它提供了丰富的窗口部件集，具有面向对象、易于扩展、
真正的组件编程等特点，更为引人注目的是目前 Linux 上最为流行的 KDE 桌面环境就是建立在 QT
库的基础之上。
QT 支持下列平台：MS/WINDOWS-95、98、NT 和 2000；UNIX/X11-Linux、Sun Solaris、HP-UX、
Digital Unix、IBM AIX、SGI IRIX；EMBEDDED- 支持 framebuffer 的 Linux 平台。伴随着 KDE 的
快速发展和普及，QT 很可能成为 Linux 窗口平台上进行软件开发时的 GUI 首选。
QT 的信号与槽机制介绍
概述：
信号和槽机制是 QT 的核心机制，要精通 QT 编程就必须对信号和槽有所了解。
信号和槽是一种高级接口，应用于对象之间的通信，它是 QT 的核心特性，也是 QT 区别于其它
工具包的重要地方。
信号和槽是 QT 自行定义的一种通信机制，它独立于标准的 C/C++ 语言，因此要正确的处理信号
和槽，必须借助一个称为 moc（Meta Object Compiler）的 QT 工具，该工具是一个 C++ 预处理程序，
它为高层次的事件处理自动生成所需要的附加代码。
在我们所熟知的很多 GUI 工具包中，窗口小部件 (widget) 都有一个回调函数，用于响应它们能触
发的每个动作，这个回调函数通常是一个指向某个函数的指针。但是，在 QT 中信号和槽取代了这些
凌乱的函数指针，使得我们编写这些通信程序更为简洁明了。信号和槽能携带任意数量和任意类型的参
数，他们是类型完全安全的，不会像回调函数那样产生 core dumps。
所有从 QObject 或其子类(例如 Qwidget) 派生的类都能够包含信号和槽。当对象改变其状态时，
信号就由该对象发射 (emit) 出去，这就是对象所要做的全部事情，它不知道另一端是谁在接收这个信
号。这就是真正的信息封装，它确保对象被当作一个真正的软件组件来使用。槽用于接收信号，但它们
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。而且，对象并不了解具体的通
信机制。
你可以将很多信号与单个的槽进行连接，也可以将单个的信号与很多的槽进行连接，甚至于将一个
信号与另外一个信号相连接也是可能的，这时无论第一个信号什么时候发射系统都将立刻发射第二个信
号。总之，信号与槽构造了一个强大的部件编程机制。
信号
当某个信号对其客户或所有者发生的内部状态发生改变，信号被一个对象发射。只有定义过这个信
号的类及其派生类能够发射这个信号。当一个信号被发射时，与其相关联的槽将被立刻执行，就象一个
正常的函数调用一样。信号-槽机制完全独立于任何 GUI 事件循环。只有当所有的槽返回以后发射函数
（emit）才返回。如果存在多个槽与某个信号相关联，那么，当这个信号被发射时，这些槽将会一个接
一个地执行，但是它们执行的顺序将会是随机的、不确定的，我们不能人为地指定哪个先执行、哪 个
后执行。
信号的声明是在头文件中进行的，QT 的 signals 关键字指出进入了信号声明区，随后即可声明自己
的信号。例如，下面定义了三个信号：
signals:
void mySignal();
void mySignal(int x);
void mySignalParam(int x,int y);
在上面的定义中，signals 是 QT 的关键字，而非 C/C++的。接下来的一行 void mySignal()定义了
信号 mySignal，这个信号没有携带参数；接下来的一行 void mySignal(int x) 定义了重名信号 mySignal，
但是它携带一个整形参数，这有点类似于 C++中的虚函数。从形式上讲信号的声明与普通的 C++函数是
一样的，但是信号却没有函数体定义，另外，信号的返回类型都是 void，不要指望能从信号返回什么有
用信息。
信号由 moc 自动产生，它们不应该在 .cpp 文件中实现。
槽
槽是普通的 C++ 成员函数，可以被正常调用，它们唯一的特殊性就是很多信号可以与其相关联。
当与其关联的信号被发射时，这个槽就会被调用。槽可以有参数，但槽的参数不能有缺省值。
既然槽是普通的成员函数，因此与其它的函数一样，它们也有存取权限。槽的存取权限决定了谁能
够与其相关联。同普通的 C++ 成员函数一样，槽函数也分为三种类型，即 public slots、private slots 和
protected slots。
public slots：在这个区内声明的槽意味着任何对象都可将信号与之相连接。这对于组件编程非常有
用，你可以创建彼此互不了解的对象，将它们的信号与槽进行连接以便信息能够正确的传递。
protected slots：在这个区内声明的槽意味着当前类及其子类可以将信号与之相连接。这适用于那些
槽，它们是类实现的一部分，但是其界面接口却面向外部。
private slots：在这个区内声明的槽意味着只有类自己可以将信号与之相连接。这适用于联系非常紧
密的类。
槽也能够声明为虚函数，这也是非常有用的。
槽的声明也是在头文件中进行的。例如，下面声明了三个槽：
public slots:
void mySlot();
void mySlot(int x);
void mySignalParam(int x,int y);
信号与槽的关联
通过调用 QObject 对象的 connect 函数来将某个对象的信号与另外一个对象的槽函数相关联，这
样当发射者发射信号时，接收者的槽函数将被调用。该函数的定义如下：
bool QObject::connect ( const QObject * sender, const char * signal, const QObject * receiver,
const char * member ) [static]
这个函数的作用就是将发射者 sender 对象中的信号 signal 与接收者 receiver 中的 member 槽函数
联系起来。当指定信号 signal 时必须使用 QT 的宏 SIGNAL()，当指定槽函数时必须使用宏 SLOT()。如
果发射者与接收者属于同一个对象的话，那么在 connect 调用中接收者参数可以省略。
例如，下面定义了两个对象：标签对象 label 和滚动条对象 scroll，并将 valueChanged()信号与标签
对象的 setNum()相关联，另外信号还携带了一个整形参数，这样标签总是显示滚动条所处位置的值。
QLabel *label = new QLabel;
QScrollBar *scroll = new QScrollBar;
QObject::connect( scroll, SIGNAL(valueChanged(int)), label, SLOT(setNum(int)) );
一个信号甚至能够与另一个信号相关联，看下面的例子：
class MyWidget : public QWidget {
public: MyWidget();
...
signals: void aSignal();
... private:
... QPushButton *aButton;
};
MyWidget::MyWidget() {
aButton = new QPushButton( this );
connect( aButton, SIGNAL(clicked()), SIGNAL(aSignal()) );
}
在上面的构造函数中，MyWidget 创建了一个私有的按钮 aButton，按钮的单击事件产生的信号
clicked()与另外一个信号 aSignal()进行了关联。这样一来，当信号 clicked()被发射时，信号 aSignal()
也接着被发射。当然，你也可以直接将单击事件与某个私有的槽函数相关联，然后在槽中发射 aSignal()
信号，这样的话似乎有点多余。
当信号与槽没有必要继续保持关联时，我们可以使用 disconnect 函数来断开连接。其定义如下：
bool QObject::disconnect ( const QObject * sender, const char * signal, const Object * receiver,
const char * member ) [static]
这个函数断开发射者中的信号与接收者中的槽函数之间的关联。
有三种情况必须使用 disconnect() 函数：
1.断开与某个对象相关联的任何对象。这似乎有点不可理解，事实上，当我们在某个对象中定义了一
个或者多个信号，这些信号与另外若干个对象中的槽相关联，如果我们要切断这些关联的话，就可以利
用这个方法，非常之简洁。
disconnect( myObject, 0, 0, 0 ) 或者 myObject->disconnect()
2.断开与某个特定信号的任何关联。
disconnect( myObject, SIGNAL(mySignal()), 0, 0 )或 myObject->disconnect( SIGNAL(mySignal()) )
3.断开两个对象之间的关联。
disconnect( myObject, 0, myReceiver, 0 ) 或者 myObject->disconnect( myReceiver )
在 disconnect 函数中 0 可以用作一个通配符，分别表示任何信号、任何接收对象、接收对象中的任
何槽函数。但是发射者 sender 不能为 0，其它三个参数的值可以等于 0。
元对象工具
元对象编译器 moc（meta object compiler）对 C++文件中的类声明进行分析并产生用于初始化元对
象的 C++代码，元对象包含全部信号和槽的名字以及指向这些函数的指针。
moc 读 C++源文件，如果发现有 Q_OBJECT 宏声明的类，它就会生成另外一个 C++ 源文件，这
个新生成的文件中包含有该类的元对象代码。例如，假设我们有一个头文件 mysignal.h，在这个文件中
包含有信号或槽的声明，那么在编译之前 moc 工具就会根据该文件自动生成一个名为 mysignal.moc.h
的 C++源文件并将其提交给编译器；类似地，对应于 mysignal.cpp 文件 moc 工具将自动生成一个名为
mysignal.moc.cpp 文件提交给编译器。
元对象代码是 signal/slot 机制所必须的。用 moc 产生的 C++源文件必须与类实现一起进行编译和
连接，或者用#include 语句将其包含到类的源文件中。moc 并不扩展#include 或者#define 宏定义 ,它
只是简单的跳过所遇到的任何预处理指令。
程序样例
这里给出了一个简单的样例程序，程序中定义了三个信号、三个槽函数，然后将信号与槽进行了关
联，每个槽函数只是简单的弹出一个对话框窗口。读者可以用 kdevelop 生成一个简单的 QT 应用程
序，然后将下面的代码添加到相应的程序中去。
信号和槽函数的声明一般位于头文件中，同时在类声明的开始位置必须加上 Q_OBJECT 语句，这
条语句是不可缺少的，它将告诉编译器在编译之前必须先应用 moc 工具进行扩展。关键字 signals 指出
随后开始信号的声明，这里 signals 用的是复数形式而非单数，siganls 没有 public、private、protected
等属性，这点不同于 slots。另外，signals、slots 关键字是 QT 自己定义的，不是 C++中的关键字。
信号的声明类似于函数的声明而非变量的声明，左边要有类型，右边要有括号，如果要向槽中传递
参数的话，在括号中指定每个形式参数的类型，当然，形式参数的个数可以多于一个。
关键字 slots 指出随后开始槽的声明，这里 slots 用的也是复数形式。
槽的声明与普通函数的声明一样，可以携带零或多个形式参数。既然信号的声明类似于普通 C++函
数的声明，那么，信号也可采用 C++中虚函数的形式进行声明，即同名但参数不同。例如，第一次定义
的 void mySignal()没有带参数，而第二次定义的却带有参数，从这里我们可以看到 QT 的信号机制是非
常灵活的。
信号与槽之间的联系必须事先用 connect 函数进行指定。如果要断开二者之间的联系，可以使用函
数 disconnect。
//tsignal.h
...
class TsignalApp:public QMainWindow {
Q_OBJECT ...
// 信号声明区
signals:
// 声明信号
mySignal()
void mySignal();
// 声明信号
mySignal(int)
void mySignal(int x);
// 声明信号
mySignalParam(int,int)
void mySignalParam(int x,int y);
// 槽声明区
public slots:
// 声明槽函数
mySlot()
void mySlot();
// 声明槽函数
mySlot(int)
void mySlot(int x);
// 声明槽函数
mySignalParam (int，int)
void mySignalParam(int x,int y);
}
...
//tsignal.cpp
...
TsignalApp::TsignalApp() {
...
// 将信号 mySignal() 与槽 mySlot() 相关联
connect(this,SIGNAL(mySignal()),SLOT(mySlot()));
// 将信号 mySignal(int) 与槽 mySlot(int) 相关联
connect(this,SIGNAL(mySignal(int)),SLOT(mySlot(int)));
// 将信号 mySignalParam(int,int) 与槽 mySlotParam(int,int) 相关联
connect(this,SIGNAL(mySignalParam(int,int)),SLOT(mySlotParam(int,int)));
}
// 定义槽函数 mySlot()
void TsignalApp::mySlot() {
QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample without parameter.");
}
// 定义槽函数 mySlot(int)
void TsignalApp::mySlot(int x) {
QMessageBox::about(this,"Tsignal", "This is a signal/slot sample with one parameter.");
}
// 定义槽函数 mySlotParam(int,int)
void TsignalApp::mySlotParam(int x,int y) {
char s[256];
sprintf(s,"x:%d y:%d",x,y);
QMessageBox::about(this,"Tsignal", s);
}
void TsignalApp::slotFileNew() {
// 发射信号
mySignal()
emit mySignal();
// 发射信号
mySignal(int)
emit mySignal(5);
// 发射信号
mySignalParam(5，100)
emit mySignalParam(5,100);
}
应注意的问题
信号与槽机制是比较灵活的，但有些局限性我们必须了解，这样在实际的使用过程中做到有的放矢，
避免产生一些错误。下面就介绍一下这方面的情况。
1 ．信号与槽的效率是非常高的，但是同真正的回调函数比较起来，由于增加了灵活性，因此在速
度上还是有所损失，当然这种损失相对来说是比较小的，通过在一台 i586-133 的机器上测试是 10 微
秒（运行 Linux），可见这种机制所提供的简洁性、灵活性还是值得的。但如果我们要追求高效率的话，
比如在实时系统中就要尽可能的少用这种机制。
2 ．信号与槽机制与普通函数的调用一样，如果使用不当的话，在程序执行时也有可能产生死循环。
因此，在定义槽函数时一定要注意避免间接形成无限循环，即在槽中再次发射所接收到的同样信号。例
如 , 在前面给出的例子中如果在 mySlot() 槽函数中加上语句 emit mySignal() 即可形成死循环。
3 ．如果一个信号与多个槽相联系的话，那么，当这个信号被发射时，与之相关的槽被激活的顺序
将是随机的。
4. 宏定义不能用在 signal 和 slot 的参数中。
既然 moc 工具不扩展 #define，因此，在 signals 和 slots 中携带参数的宏就不能正确地工作，
如果不带参数是可以的。例如，下面的例子中将带有参数的宏 SIGNEDNESS(a) 作为信号的参数是不
合语法的：
#ifdef
ultrix
#define SIGNEDNESS(a) unsigned a
#else
#define SIGNEDNESS(a) a
#endif
class Whatever : public QObject {
[...]
signals:
void someSignal( SIGNEDNESS(a) );
[...]
};
5. 构造函数不能用在 signals 或者 slots 声明区域内。
的确，将一个构造函数放在 signals 或者 slots 区内有点不可理解，无论如何，不能将它们放在
private slots、protected slots 或者 public slots 区内。下面的用法是不合语法要求的：
class SomeClass : public QObject {
Q_OBJECT public slots:
SomeClass( QObject *parent, const char *name ) : QObject( parent, name ){}
// 在槽声明区内声明构造函数不合语法 [...]
};
6. 函数指针不能作为信号或槽的参数。
例如，下面的例子中将 void (*applyFunction)(QList*, void*) 作为参数是不合语法的：
class someClass : public QObject {
Q_OBJECT [...]
public slots:
void apply(void (*applyFunction)(QList*, void*), char*);
// 不合语法
};
你可以采用下面的方法绕过这个限制：
typedef void (*ApplyFunctionType)(QList*, void*);
class someClass : public QObject {
Q_OBJECT [...]
public slots:
void apply( ApplyFunctionType, char *);
};
7. 信号与槽不能有缺省参数。
既然 signal->slot 绑定是发生在运行时刻，那么，从概念上讲使用缺省参数是困难的。下面的用法
是不合理的：
class SomeClass : public QObject {
Q_OBJECT public slots:
void someSlot(int x=100);
// 将 x 的缺省值定义成 100，在槽函数声明中使用是错误的
};
8. 信号与槽也不能携带模板类参数。
如果将信号、槽声明为模板类参数的话，即使 moc 工具不报告错误，也不可能得到预期的结果。 例
如，下面的例子中当信号发射时，槽函数不会被正确调用：
[...]
public slots:
void MyWidget::setLocation (pair location);
[...]
public signals:
void MyObject::moved (pair location);
但是，你可以使用 typedef 语句来绕过这个限制。如下所示：
typedef pair IntPair;
[...]
public slots:
void MyWidget::setLocation (IntPair location);
[...]
public signals:
void MyObject::moved (IntPair location);
这样使用的话，你就可以得到正确的结果。
9. 嵌套的类不能位于信号或槽区域内，也不能有信号或者槽。
例如，下面的例子中，在 class B 中声明槽 b() 是不合语法的，在信号区内声明槽 b() 也是不合
语法的。
class A {
Q_OBJECT
public:
class B {
public slots:
// 在嵌套类中声明槽不合语法
void b();
[....]
};
signals:
class B {
// 在信号区内声明嵌套类不合语法
void b();
[....]
}:
};
10. 友元声明不能位于信号或者槽声明区内。
相反，它们应该在普通 C++ 的 private、protected 或者 public 区内进行声明。下面的例子是不
合语法规范的：
class someClass : public QObject {
Q_OBJECT
[...]
signals:
// 信号定义区
friend class ClassTemplate;
// 此处定义不合语法
};
