PyQt 5信号与槽的几种高级玩法
date
May 27, 2020
Last edited time
Jun 27, 2021 06:40 AM
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pyqt_basic_7
tags
PyQt
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type
Post
Field
Plat
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。
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。
关于 PyQt API 中信号与槽的更详细解释，可以参考官方网站： http://pyqt.sourceforge.net/Docs/PyQt5/signals_slots.html？highlight=pyqtsignal#PyQt5.QtCore.pyqtSignal。
1 高级自定义信号与槽
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。
1．定义信号
通过类成员变量定义信号对象。
2．定义槽函数
定义一个槽函数，它有多个不同的输入参数。
3．连接信号与槽函数
通过 connect 方法连接信号与槽函数或者可调用对象。
4．发射信号
通过 emit 方法发射信号。
5．实例
本例文件名为 PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlot02.py，其完整代码如下：
运行结果如下：
2 使用自定义参数
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。
图 2
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。
3 装饰器信号与槽
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。
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。
4 信号与槽的断开和连接
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：
运行结果如下：
5 多线程中信号与槽的使用
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：
运行结果如下：
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。
