Qt信号槽到底可不可以有返回值呢？問了下身邊的同事，有的人說可以，有的人說不可以。 在實際項目中，确實沒看到過有人使用帶返回值的信号槽，可以說存在感很低。平時大家工作也比較忙，所以也沒有時間去較真信号槽到底能不能有返回值。今天就一起帶大家較真一下，看一看信号槽能否有返回值。如果可以有返回值，那麼又有哪些限制導緻大家都不用它呢？
提示：本文代碼略多，但是都很簡單，請耐心閱讀。
上代碼新建一個Qt Widgets Application，在Qt為我們生成的主窗口.h文件中，添加信号槽的聲明，分别是
完整代碼如下：
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
namespace Ui { class MainWindow; }
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
SIGNALs:
// 用于獲取當前時間的信号
QString sigCurrentTime();
private slots:
// 用于獲取當前時間的槽
QString slotCurrentTime();
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
#endif // MAINWINDOW_H
在.cpp文件中，建立信号槽連接，實現槽函數，發送信号并打印返回值。完整代碼如下：
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDateTime>
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), this, SLOT(slotCurrentTime()));
qDebug() << "Current Time:" << sigCurrentTime();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
QString MainWindow::slotCurrentTime()
{
return QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd hh:mm:ss");
}
代碼很簡單，運行結果如下：
運行結果1
答案很明确：「信号槽可以有返回值。」 即槽的返回值會傳遞給信号，作為信号的返回值返回。 得出上述結論隻是第一步。
下面開始我們的第二問： 是否所有情況下，信号槽返回值都可以正常工作呢？
不同機制下的運行情況在确保信号槽正常連接，并能夠成功發送接收的前提下，影響信号槽工作的因素就隻有在connect信号槽時指定的、信号槽的連接方式。 我們知道信号槽的連接方式有以下幾種：
嚴格來說，最後一個UniqueConnection是用來保證信号槽一對一連接的，從實現機制上并不算是一種連接方式。所以我們依次測試前四種連接方式，得到了不同的結果。
默認連接方式，輸出和前面的輸出相同。
運行結果-AutoConnection
即代碼改成：
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), this, SLOT(slotCurrentTime()), Qt::DirectConnection);
此種為直接連接方式，相當于函數調用，輸出結果為
運行結果-DirectConnection
可以看到，返回值可以正常返回。
即代碼改成：
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), this, SLOT(slotCurrentTime()), Qt::QueuedConnection);
此種為異步消息方式連接，用于将消息發向具有消息循環的線程，以消息的方式傳遞信号，信号槽既可以在同一個線程，也可以在不同的線程。這裡在主線程進行了測試，輸出結果為
運行結果-QueuedConnection
線程間信号槽返回值測試結果相同。可以看到異步消息方式，信号槽返回值無法工作。
此種方式用于多線程環境下，一個線程向另外一個線程發送信号，并阻塞等待槽執行完成。 下面是多線程的測試代碼，添加了一個新的QObject子類：ObjectInSubThread，用于在子線程中運行。代碼如下（想要直接看結果的同學可直接跳過）：
ObjectInSubThread.h頭文件
#ifndef OBJECTINSUBTHREAD_H
#define OBJECTINSUBTHREAD_H
#include <QObject>
class ObjectInSubThread : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit ObjectInSubThread(QObject *parent = nullptr);
private slots:
// 用于獲取當前時間的槽
QString slotCurrentTime();
};
#endif // OBJECTINSUBTHREAD_H
ObjectInSubThread.cpp實現文件
#include "ObjectInSubThread.h"
#include <QDateTime>
ObjectInSubThread::ObjectInSubThread(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
QString ObjectInSubThread::slotCurrentTime()
{
return QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd hh:mm:ss");
}
同時修改mainwindow類的代碼：
mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include "ObjectInSubThread.h"
#include <QThread>
namespace Ui { class MainWindow; }
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
signals:
// 用于獲取當前時間的信号
QString sigCurrentTime();
private:
Ui::MainWindow *ui;
ObjectInSubThread *m_obj_in_subthread; /* 子線程中的對象 */
QThread m_sub_thread; /* 子線程 */
};
#endif // MAINWINDOW_H
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDateTime>
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
, m_obj_in_subthread(0)
{
ui->setupUi(this);
// 創建子線程對象
m_obj_in_subthread = new ObjectInSubThread;
// 移動到子線程中
m_obj_in_subthread->moveToThread(&m_sub_thread);
// 啟動子線程消息循環
m_sub_thread.start();
// 建立信号槽連接
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), m_obj_in_subthread, SLOT(slotCurrentTime()), Qt::BlockingQueuedConnection);
qDebug() << "Current Time:" << sigCurrentTime();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
m_sub_thread.quit();
m_sub_thread.wait();
if (m_obj_in_subthread) delete m_obj_in_subthread;
}
輸出結果：
運行結果-BlockingQueuedConnection
表明信号槽返回值功能可以正常工作。
「綜上所述：」
❝
從不同的信号槽連接機制的角度看，不管是在多線程還是單線程，隻要是異步非阻塞方式連接的信号槽，都無法獲取返回值；隻要是同步阻塞方式連接的信号槽，都可以獲取返回值。 原理上也比較容易理解。非阻塞方式連接的信号槽，信号返回時，槽還沒有返回，如何将返回值傳遞回去呢，邏輯上是行不通的。隻有在同步阻塞的情況下，由響應槽先返回，将返回值傳遞給信号以後，信号再返回，這樣便實現了信号槽的返回值功能。
❞
不同使用方式下的運行情況上面講解了不同連接機制下的運行情況。在實際使用時，也有一些情況需要考慮。 比如，一個帶返回值的信号，連接到多個帶相同類型返回值的槽，最後的返回值是什麼？ 新建Qt Widgets Application測試，下面是測試代碼：
mainwindow.h文件
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
namespace Ui { class MainWindow; }
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
signals:
// 用于獲取當前時間的信号
QString sigCurrentTime();
private slots:
// 用于獲取當前時間的槽
QString slotCurrentTime1();
// 用于獲取當前時間的槽
QString slotCurrentTime2();
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
#endif // MAINWINDOW_H
mainwindow.cpp文件
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDateTime>
#include <QDebug>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
// sigCurrentTime分别連接到槽slotCurrentTime1()和槽slotCurrentTime2()
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), this, SLOT(slotCurrentTime1()));
connect(this, SIGNAL(sigCurrentTime()), this, SLOT(slotCurrentTime2()));
qDebug() << "Current Time:" << sigCurrentTime();
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
QString MainWindow::slotCurrentTime1()
{
return QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd hh:mm:ss") " slotCurrentTime1";
}
QString MainWindow::slotCurrentTime2()
{
return QDateTime::currentDateTime().toString("yyyyMMdd hh:mm:ss") " slotCurrentTime2";
}
如上所示，信号sigCurrentTime分别連接到了槽slotCurrentTime1()和槽slotCurrentTime2()。 輸出結果為：
運行結果-一信号對多槽連接
可見，最後輸出結果隻有一個，另外一個結果丢失或被覆蓋，這是符合邏輯的，因為返回值隻能有一個，最後的結果會覆蓋前面的結果。
結語本文從實現機制角度、應用場景角度對信号槽返回值功能進行了實驗和分析，基本涵蓋了工作中的各種使用情形，弄清楚了在不同的情況下，信号槽返回值功能的表現情況。一句話總結就是：
❝
隻有同步阻塞連接時才能使用信号槽返回值，且不管有幾個槽隻能有一個返回值。
❞
正是因為信号槽返回值限制太多，所以才幾乎沒有人使用。但是我們的研究沒有白費，通過研究的過程也加深了我們對信号槽機制的理解。
關于信号槽，有太多話題可以聊，後面會推出更多相關文章，敬請關注！
本文首發于微信公衆号“Qt未來工程師”。
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