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PyQt 5信号与槽的几种高级玩法

信号(Signal)和槽(Slot)是Qt中的核心机制,也是在PyQt编程中对象之间进行通信的机制。本文介绍了几种PyQt 5信号与槽的几级玩法。

在Qt中,每一个QObject对象和PyQt中所有继承自QWidget的控件(这些都是QObject的子对象)都支持信号与槽机制。当信号发射时,连接的槽函数将会自动执行。在PyQt 5中信号与槽通过object.signal.connect()方法连接。

PyQt的窗口控件类中有很多内置信号,开发者也可以添加自定义信号。信号与槽具有如下特点。

一个信号可以连接多个槽。

一个信号可以连接另一个信号。

信号参数可以是任何Python类型。

一个槽可以监听多个信号。

信号与槽的连接方式可以是同步连接,也可以是异步连接。

信号与槽的连接可能会跨线程。

信号可能会断开。

在GUI编程中,当改变一个控件的状态时(如单击了按钮),通常需要通知另一个控件,也就是实现了对象之间的通信。在早期的GUI编程中使用的是回调机制,在Qt中则使用一种新机制——信号与槽。在编写一个类时,要先定义该类的信号与槽,在类中信号与槽进行连接,实现对象之间的数据传输。信号与槽机制示意图如图1所示。

PyQt 5信号与槽的几种高级玩法

图1

当事件或者状态发生改变时,就会发出信号。同时,信号会触发所有与这个事件(信号)相关的函数(槽)。信号与槽可以是多对多的关系。一个信号可以连接多个槽,一个槽也可以监听多个信号。

所谓高级自定义信号与槽,指的是我们可以以自己喜欢的方式定义信号与槽函数,并传递参数。自定义信号的一般流程如下:

(1)定义信号。

(2)定义槽函数。

(3)连接信号与槽函数。

(4)发射信号。

通过类成员变量定义信号对象。

定义一个槽函数,它有多个不同的输入参数。

通过connect方法连接信号与槽函数或者可调用对象。

通过emit方法发射信号。

本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlot02.py,其完整代码如下:

运行结果如下:

在PyQt编程过程中,经常会遇到给槽函数传递自定义参数的情况,比如有一个信号与槽函数的连接是

我们知道对于clicked信号来说,它是没有参数的;对于show_page函数来说,希望它可以接收参数。希望show_page函数像如下这样:

于是就产生一个问题——信号发出的参数个数为0,槽函数接收的参数个数为1,由于0<1,这样运行起来一定会报错(原因是信号发出的参数个数一定要大于槽函数接收的参数个数)。解决这个问题就是本节的重点:自定义参数的传递。

本书提供了两种解决方法,其中一种解决方法是使用lambda表达式。本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_ winSignalSlot04.py ,其完整代码如下:

运行脚本,显示效果如图2和图3所示。

PyQt 5信号与槽的几种高级玩法

图2

PyQt 5信号与槽的几种高级玩法

图3

代码分析:

单击“Button 1”按钮,将弹出一个信息提示框,提示信息为“Button 1 clicked”。Python控制台的输出信息为:

这里重点解释onButtonClick()函数是怎样处理从两个按钮传来的信号的。使用lambda表达式传递按钮数字给槽函数,当然也可以传递其他任何东西,甚至是按钮控件本身(假设槽函数打算把传递信号的按钮修改为不可用的话)。

另一种解决方法是使用functools中的partial函数。本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_winSignalSlot05.py,其核心代码如下:

采用哪种方法好一点呢?这属于风格问题,笔者比较喜欢使用lambda表达式,因为其条理清晰,而且灵活。

所谓装饰器信号与槽,就是通过装饰器的方法来定义信号和槽函数。具体的使用方法如下:

这种方法有效的前提是下面的函数已经执行:

在上面代码中,“发送者对象名称”就是使用setObjectName函数设置的名称,因此自定义槽函数的命名规则也可以看成:on + 使用setObjectName设置的名称 + 信号名称。接下来看具体的使用方法。

本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_connSlotsByName.py,其完整代码如下:

运行脚本,显示效果如图4所示。单击“OK”按钮,控制台打印出预期的调试信息。

PyQt 5信号与槽的几种高级玩法

图4

有的读者可能注意到,我们一直没有解释下面这行代码的含义:

事实上,它是在PyQt 5中根据信号名称自动连接到槽函数的核心代码。通过前面章节中的例子可以知道,使用pyuic5命令生成的代码中会带有这么一行代码,接下来对其进行解释。

这行代码用来将QObject中的子孙对象的某些信号按照其objectName连接到相应的槽函数。这句话读起来有些拗口,这里举个例子进行简单说明。以上面例子中的代码为例:

假设代码QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self)已经执行,则下面的代码:

会被自动识别为下面的代码(注意,函数中去掉了on,因为on会受到connectSlotsByName的影响,加上on运行时会出现问题):

这部分代码放在PyQt5/Chapter07/qt07_connSlotsByName_2.py文件中:

运行上述代码,发现结果和图4一样。

有时候基于某些原因,想要临时或永久断开某个信号与槽的连接。这就是本节案例想要达到的目的。

本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlot03.py,其完整代码如下:

最简单的多线程使用方法是利用QThread函数,如下代码(见PyQt5/Chapter07/ qt07_signalSlot04.py)展示了QThread函数和信号与槽简单的结合方法。其完整代码如下:

有时在开发程序时经常会执行一些耗时的操作,这样就会导致界面卡顿,这也是多线程的应用范围之一——为了解决这个问题,我们可以创建多线程,使用主线程更新界面,使用子线程实时处理数据,最后将结果显示到界面上。

本例中,定义了一个后台线程类BackendThread来模拟后台耗时操作,在这个线程类中定义了信号update_date。使用BackendThread线程类在后台处理数据,每秒发射一次自定义信号update_date。

在初始化窗口界面时,定义后台线程类BackendThread,并把线程类的信号update_date连接到槽函数handleDisplay()。这样后台线程每发射一次信号,就可以把最新的时间值实时显示在前台窗口的QLineEdit文本对话框中。

本例文件名为PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlotThreaad.py,其完整代码如下:

运行脚本,显示效果如图5所示。

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图5

                  

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