轉：Qt信号槽的一些事

原文：https://www.dushibaiyu.com/2015/07/qt-signals-slots-connect.html#comment-2232

1.先說Qt信号槽的幾種連接配接方式和執行方式。

1）Qt信号槽給出了五種連接配接方式：

Qt::AutoConnection	自動連接配接：預設的方式。信号發出的線程和糟的對象在一個線程的時候相當于：DirectConnection，如果是在不同線程，則相當于QueuedConnection
Qt::DirectConnection	1	直接連接配接：相當于直接調用槽函數，但是當信号發出的線程和槽的對象不再一個線程的時候，則槽函數是在發出的信号中執行的。
Qt::QueuedConnection	2	隊列連接配接：内部通過postEvent實作的。不是實時調用的，槽函數永遠在槽函數對象所在的線程中執行。如果信号參數是引用類型，則會另外複制一份的。線程安全的。
Qt::BlockingQueuedConnection	3	阻塞連接配接：此連接配接方式隻能用于信号發出的線程（一般是先好對象的線程）和槽函數的對象不再一個線程中才能用。通過信号量+postEvent實作的。不是實時調用的，槽函數永遠在槽函數對象所在的線程中執行。但是發出信号後，目前線程會阻塞，等待槽函數執行完畢後才繼續執行。
Qt::UniqueConnection	0x80	防止重複連接配接。如果目前信号和槽已經連接配接過了，就不再連接配接了。

2）信号槽的調用方式和線程：

UniqueConnection 模式：嚴格說不算連接配接方式，方式就是4中，此隻是一個附加的參數。不讨論。

AutoConnection 模式：這個模式是預設的，但其可以看作是DirectConnection和QueuedConnection的自動選擇，直接分析那兩種也就行了。

發出信号，調用槽的方式也可以簡單的分為兩種：同步調用和異步調用

同步調用：發出信号後，目前線程等待槽函數執行完畢後才繼續執行。

異步調用：發出信号後，立即執行剩下邏輯，不關心槽函數什麼時候執行。

是以有下表：

線程/模式	DirectConnection	QueuedConnection	BlockingQueuedConnection
相同線程	直接調用，同步調用。	通過事件進行隊列調用。異步調用.	不可用
不同線程	直接調用。同步調用。槽函數在發出信号的線程執行。有線程安全隐患。	通過事件進行隊列調用。異步調用.槽函數在對象所在的線程執行。線程安全。	通過事件進行阻塞調用。同步調用。槽函數在對象所在的線程執行。線程安全。
Qt事件循環依賴	直接調用，不依賴Qt事件循環	通過事件進行隊列調用。依賴，槽函數所在對象的線程必須啟用Qt事件循環	通過事件進行隊列調用，用信号量實作阻塞。依賴，槽函數所在對象的線程必須啟用Qt事件循環

2.Qt信号連接配接多個槽，調用順序。

先說基本原則：

槽函數開始調用的順序和連接配接的順序是一緻的。

但是，上面也說了，有同步調用和異步調用。

對于同步調用，你觀察的結果和基本原則一樣。

但是對于異步調用，可能你最先連接配接的它，但是可能其他都執行完畢了，但是其還沒執行。是因為對于異步調用：是開始調用的時候，生成一個需要調用這個函數的事件，然後放到事件隊列裡。然後立即傳回，去執行調用其他槽函數或者槽函數都執行了，不關心槽函數的執行狀态的。等到事件隊列裡任務輪到此事件再去調用。

3.信号的傳回值。

大都說Qt信号槽不能使用傳回值。其實不不準确的，Qt5中，信号槽是有傳回值的。隻是Qt的一個信号可以連接配接多個槽，還有同步調用和異步調用的問題，沒發支援的很好，是以，傳回值雖有，但隻是雞肋。

先說下傳回值的規則把：

同步調用才有傳回值，異步調用的傳回值永遠為傳回值類型預設構造函數出來的。
連接配接的多個槽都傳回值，那麼結果是最後調用（連接配接）的那個。

也就是說對于QueuedConnection連接配接的信号槽，永遠隻是傳回傳回類型的預設構造函數的。對于AutoConnection連接配接的，如果發出信号的線程和槽函數線程不同亦然。

4.信号參數的安全問題：

因為一個信号可以連接配接多個槽函數，如果參數是T * 或者是T &話會不會第一個槽函數改變參數的值，然後第二此調用的參數就已經不是信号發出的值？

1）對于T &：在同步調用中則是變化的，不可用于異步，不可跨線程。是以BlockingQueuedConnection方式的同步也不行。（T& 不可用在隊列調用（QueuedConnection）和阻塞調用（BlockingQueuedConnection）中。隻能使用const T &。）

因為同步調用，你可以了解成直接調用，那麼連接配接多個槽函數就相當于直接連續調用多個函數。類似于：

// 函數原型都是：void  (int &a )
int a;
fun1(a);
fun2(a)
·····

// 函數原型都是：void  (int * a )
int a;
pfun1(&a);
pfun2(&a)
·····

這樣，當第一個函數執行改變參數值之後，其後的函數調用都要受影響。

2）對于T *，最好不要同時連接配接多個槽。

對于同步調用：是一個接着一個調用的，執行順序類似上面，是以值也是每次調用也會變化的。

對于異步調用：其内容确實不确定的，因為異步調用的時間是不可控的。如果還有跨線程相關，則還有線程安全問題。

5.信号槽性能損失:

注：僅僅代碼層進行的理論分析，非實際測試，不嚴謹，不權威。

關于信号槽（很多吐槽Qt就是說的這個）：

（1）Qt4文法的，都說是比對字元串，其實隻是連結信号槽的用的比對字元串的方法，通過字元串找到信号和槽在QMeatObject裡存的索引位置int類型，還有槽函數的索引，然後調用的時候通過索引号用switch去區分的發射的那個函數，然後取出對應的連結槽的list，循環檢測槽函數的參數是否比對，然後調用槽函數。。這個連結時會耗時查找，但是你能有多少信号？這個鍊接也耗時不多，調用的時候耗時主要就是在參數比對上了。

（2）Qt5 文法的，Qt5 的槽函數連結和執行是基于模闆實作的，函數對象。信号和槽的參數問題是編譯時檢查的，執行效率更高，但是編譯就慢點了。連結時也是通過信号的位址找到其的信号索引，至于槽函數直接是生成一個函數對象的，然後調用的時候也是先switch找到發射的信号，取出list，然後逐個調用其儲存的函數對象，是以對于Qt5 文法的信号槽，調用性能損失幾乎可以說無的。

（3）連結的信号槽的時候，Qt::UniqueConnection的連結方式會對已經連結過的此先好的槽函數進行周遊，會有連結時的損失。其他連結的損失就在上面說過了。

（3）在信号槽調用的時候，還有一些連結方式和線程的判斷和為了安全問題的鎖操作。關于這個就還涉及到調用槽函數的線程問題。

對于同線程直接調用，較函數對象直接調用的損失，就隻有連結方式和線程的判斷的幾個if 分支和鎖的操作。

對于線程間通訊的調用，跨線程。信号槽内部也是通過Qt事件循環機制實作的，跨線程就不是時時調用了，主要是安全了，對于性能有沒有損失沒法評論的。對于跨線程阻塞的調用，這個也是事件實作，隻是但發射信号的線程會阻塞，這個找不到對應的直接調用的比較，也不好說。

關于信号槽Qt是作何很多友善使用和安全調用，較之函數指針，性能會有損失，但是也沒損失多少的。對于函數對象調用，Qt5文法的調用，幾乎是不損失什麼的。