信號和槽機(jī)制是 QT 的核心機(jī)制，要精通 QT 編程就必須對信號和槽有所了解。信號和槽是一種高級接口，應(yīng)用于對象之間的通信，它是 QT 的核心特性，也是 QT 區(qū)別于其它工具包的重要地方。

在linux、windows等 GUI 工具包中，GUI組件都會注冊回調(diào)函數(shù)用于處理組件所觸發(fā)的動作，通常是注冊對應(yīng)的函數(shù)的函數(shù)指針。在之前關(guān)于Button的文章中提到了信號與槽的機(jī)制的使用，通過該機(jī)制可以很好的將組件的信號（如button的clocked、toggled、pressed等）和處理該信號的槽關(guān)聯(lián)起來。通過 信號與槽機(jī)制，能夠讓我們很簡潔和快速的來完成相關(guān)的功能。

信號和槽是用來在對象間傳遞數(shù)據(jù)的方法：當(dāng)一個特定事件發(fā)生的時候，signal會被emit出來，slot調(diào)用是用來響應(yīng)相應(yīng)的signal的。Qt中對象已經(jīng)包含了許多預(yù)定義的 signal（基本組件都有各自特有的預(yù)定義的信號），根據(jù)使用的場景我們可以添加新的signal。Qt的對象中已經(jīng)包含了許多預(yù)定義的槽函數(shù)，但我們也根據(jù)使用的場景添加新的槽函數(shù)。

信號

當(dāng)對象的狀態(tài)發(fā)生改變的時候，信號就由該對象發(fā)射 (emit) 出去。當(dāng)一個信號被發(fā)射(emit)時候，與其關(guān)聯(lián)的槽函數(shù)被立刻執(zhí)行。其中該對象只負(fù)責(zé)發(fā)送信號，發(fā)射該信號的對象并不知道是那個對象在接收這個信號。這樣保證了對象與對象之間的低耦合。

如果存在信號和多個槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)的時候，當(dāng)信號被發(fā)射時，這些槽的執(zhí)行順序?qū)请S機(jī)的、不確定的。

槽

用于接受信號，而且槽只是普通的對象成員函數(shù)。當(dāng)和槽連接的信號被發(fā)射時，槽會被調(diào)用。一個槽并不知道是否有任何信號與自己相連接。

信號和槽的綁定

通過調(diào)用 QObject 對象的 connect 函數(shù)來將某個對象的信號與另外一個對象的槽函數(shù)相關(guān)聯(lián)，這樣當(dāng)發(fā)射者發(fā)射信號時，接收者的槽函數(shù)將被調(diào)用。該函數(shù)的定義如下：：

connect(slot[, type=PyQt5.QtCore.Qt.AutoConnection[, no_receiver_check=False]])

Parameters: 

slot ? the slot to connect to, either a Python callable or another bound signal.

type ? the type of the connection to make.

no_receiver_check ? suppress the check that the underlying C++ receiver instance still exists and deliver the signal anyway.

當(dāng)信號與槽沒有必要繼續(xù)保持關(guān)聯(lián)時，我們可以使用 disconnect 函數(shù)來斷開連接。其定義如下：

disconnect([slot])

Parameters: slot ? the optional slot to disconnect from, either a Python callable or another bound signal. If it is omitted then all slots connected to the signal are disconnected.

信號和槽的特點1、一個信號可以連接到多個槽；

當(dāng)信號發(fā)出后，槽函數(shù)都會被調(diào)用，但是調(diào)用的順序是隨機(jī)的，不確定的。

self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue) 

self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)

QSlider數(shù)據(jù)的變化同時綁定在setValue()和display()兩個槽上。

2、多個信號可以連接到同一個槽；

其中任何一個信號發(fā)出，槽函數(shù)都會被執(zhí)行。

self.buttonOn.clicked.connect(self.showMessage)

self.buttonOff.clicked.connect(self.showMessage)

showMessage()同時綁定在兩個button的clicked信號上

3、信號的參數(shù)可以是任何的Python類型；

如list，dict等python獨有的類型。自定義信號的時候舉例說明。

4、信號和槽的連接可以被移除；

比如斷開某個特定信號的關(guān)聯(lián)。

self.buttonOn.clicked.connect(self.showMessage)

5、信號可以和另外一個信號進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

第一個信號發(fā)出后，第二個信號也同時發(fā)送。比如關(guān)閉系統(tǒng)的信號發(fā)出之后，同時會發(fā)出保存數(shù)據(jù)的信號。

代碼示例：

關(guān)于信號和槽的式樣代碼如下：

#-*- coding:utf-8 -*-’’’Signal & Slot’’’__author__ = ’Tony Zhu’import sysfrom PyQt5.QtCore import Qtfrom PyQt5.QtWidgets import (QWidget, QLCDNumber, QSlider,QGridLayout,QLabel,QHBoxLayout, QGroupBox, QVBoxLayout, QApplication,QProgressBar,QPushButton,QMessageBox)class SignalSlot(QWidget): def __init__(self): super(SignalSlot,self).__init__() self.initUI() def initUI(self): self.controlsGroup = QGroupBox('運行樣本') self.lcdNumber = QLCDNumber(self) self.slider = QSlider(Qt.Horizontal, self) self.pBar = QProgressBar(self) vbox = QVBoxLayout() vbox.addWidget(self.pBar) vbox.addWidget(self.lcdNumber) vbox.addWidget(self.slider) self.controlsGroup.setLayout(vbox) controlsLayout = QGridLayout() self.label1 = QLabel('保存狀態(tài)：') self.saveLabel = QLabel() self.label2 = QLabel('運行狀態(tài)：') self.runLabel = QLabel() self.buttonSave = QPushButton('保存') self.buttonRun = QPushButton('運行') self.buttonStop = QPushButton('停止') self.buttonDisconnect = QPushButton('解除關(guān)聯(lián)') self.buttonConnect = QPushButton('綁定關(guān)聯(lián)') controlsLayout.addWidget(self.label1,0,0) controlsLayout.addWidget(self.saveLabel,0,1) controlsLayout.addWidget(self.label2,1,0) controlsLayout.addWidget(self.runLabel,1,1) controlsLayout.addWidget(self.buttonSave,2,0) controlsLayout.addWidget(self.buttonRun,2,1) controlsLayout.addWidget(self.buttonStop,2,2) controlsLayout.addWidget(self.buttonDisconnect,3,0) controlsLayout.addWidget(self.buttonConnect,3,1) layout = QHBoxLayout() layout.addWidget(self.controlsGroup) layout.addLayout(controlsLayout) self.setLayout(layout) self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked) self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue) self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display) self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage) self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage) self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection) self.buttonConnect.clicked.connect(self.bindConnection) self.buttonStop.clicked.connect(self.stop) self.setGeometry(300, 500, 500, 180) self.setWindowTitle(’信號和槽’) def showMessage(self): if self.sender().text() == '保存': self.saveLabel.setText('Saved') elif self.sender().text() == '運行': self.saveLabel.setText('Saved') self.runLabel.setText('Running') def unbindConnection(self): self.slider.valueChanged.disconnect() def bindConnection(self): self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue) self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display) def stop(self): self.saveLabel.setText('') self.runLabel.setText('')if __name__ == ’__main__’: app = QApplication(sys.argv) ex = SignalSlot() ex.show() sys.exit(app.exec_())

程序運行的結(jié)果：

控件說明：

控件類型 控件名稱 作用 QLCDNumber lcdNumber 顯示slider滑動之后的數(shù)據(jù) QProgressBar pBar 顯示slider滑動之后的數(shù)據(jù)(百分比數(shù)據(jù)) QSlider slider 滑動塊調(diào)整數(shù)據(jù) QPushButton buttonSave 在saveLabel顯示保存的狀態(tài)”Saved” QPushButton buttonRun 在runLabel顯示運行的狀態(tài)”Running” QPushButton buttonDisconnect 解除slider.valueChanged信號的綁定 QPushButton buttonConnect 連接slider.valueChanged信號的綁定 QPushButton buttonStop 清除saveLabel和runLabel的信息

示例說明：

程序樣本運行的界面邏輯，先設(shè)定運行的程序樣本數(shù)量，然后先保存后運行的邏輯狀態(tài)。通過slider的滑動來改變progressBar和LCD的顯示數(shù)據(jù)；“保存”按鈕保存運行的樣本；“運行”按鈕運行程序樣本；“解除關(guān)聯(lián)”解除slider.valueChanged信號的綁定，此時slider的滑動，不會改變progressBar和LCD的顯示

示例說明：

L22~30：

self.controlsGroup = QGroupBox('運行樣本')self.lcdNumber = QLCDNumber(self)self.slider = QSlider(Qt.Horizontal, self)self.pBar = QProgressBar(self)vbox = QVBoxLayout()vbox.addWidget(self.pBar)vbox.addWidget(self.lcdNumber)vbox.addWidget(self.slider)self.controlsGroup.setLayout(vbox)

實例化一個QGroupBox，在其中添加QSlider，QProgressBar，QLCDNumber控件。

L32~41:

controlsLayout = QGridLayout()self.label1 = QLabel('保存狀態(tài)：').....self.buttonDisconnect = QPushButton('解除關(guān)聯(lián)')self.buttonConnect = QPushButton('綁定關(guān)聯(lián)')

實例化，界面中右半部分的控件。

L58~65:

self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked)self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage)self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage)self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection)self.buttonConnect.clicked.connect(self.bindConnection)self.buttonStop.clicked.connect(self.stop)signal和slot進(jìn)行綁定。1、一個信號綁定多個槽：

self.slider.valueChanged.connect(self.pBar.setValue)

self.slider.valueChanged.connect(self.lcdNumber.display)

slider控件的valueChanged信號，同時與QProgressBar的setValue()，QLCDNumber的display()槽函數(shù)綁定，當(dāng)valueChanged信號觸發(fā)的時候，這兩個槽函數(shù)均會被調(diào)用。

2、多個信號綁定到一個槽：

self.buttonSave.clicked.connect(self.showMessage)

self.buttonRun.clicked.connect(self.showMessage)

buttonSave和buttonRun這兩個對象的clicked信號，同時綁定到showMessage()這個槽函數(shù)。無論哪一個信號被觸發(fā)，showMessage()這個槽函數(shù)均會被調(diào)用。

3、信號和槽的連接可以被移除：

self.buttonDisconnect.clicked.connect(self.unbindConnection)

當(dāng)buttonDisconnect信號觸發(fā)之后，與其關(guān)聯(lián)的槽函數(shù)unbindConnection()中就會執(zhí)行disconnect()方法,如下：

def unbindConnection(self):self.slider.valueChanged.disconnect()

其中執(zhí)行disconnect()的時候可以指定解除與某個特定的slot槽的關(guān)聯(lián)，比如self.slider.valueChanged.disconnect(self.pBar.setValue)，此時解除和QProgressBar的setValue()的關(guān)聯(lián)；或者不指定，在不指定slot的場景下這樣將解除和這個信號所有關(guān)聯(lián)的槽。

4、信號與信號的關(guān)聯(lián)：

self.buttonRun.clicked.connect(self.buttonSave.clicked)

在示例說明中提到，在運行之前要對樣本進(jìn)行保存，所以為了保證運行的時候執(zhí)行了保存的操作，所以將buttonRun.clicked信號和buttonSave.clicked信號關(guān)聯(lián)起來。

示例中在沒有執(zhí)行“保存”（buttonSave）的時候，執(zhí)行“運行”（buttonRun），此時由于兩個對象的clicked信號已經(jīng)關(guān)聯(lián)，所以buttonSave的clicked同樣會執(zhí)行。

PyQt5自定義信號

PyQt5已經(jīng)自動定義了很多QT內(nèi)建的信號。但是在實際的使用中為了靈活使用信號與槽機(jī)制，我們可以根據(jù)需要自定義signal。可以使用pyqtSignal()方法定義新的信號，新的信號作為類的屬性。

自定義signal說明：

pyqtSignal()方法原型（PyQt官網(wǎng)的定義）：

PyQt5.QtCore.pyqtSignal(types[, name[, revision=0[, arguments=[]]]])

Create one or more overloaded unbound signals as a class attribute.

Parameters: 

types ? the types that define the C++ signature of the signal. Each type may be a Python type object or a string that is the name of a C++ type. Alternatively each may be a sequence of type arguments. In this case each sequence defines the signature of a different signal overload. The first overload will be the default.

name ? the name of the signal. If it is omitted then the name of the class attribute is used. This may only be given as a keyword argument.

revision ? the revision of the signal that is exported to QML. This may only be given as a keyword argument.

arguments ? the sequence of the names of the signal’s arguments that is exported to QML. This may only be given as a keyword argument.

Return type:    an unbound signal

新的信號應(yīng)該定義在QObject的子類中。新的信號必須作為定義類的一部分，不允許將信號作為類的屬性在類定義之后通過動態(tài)的方式進(jìn)行添加。通過這種方式新的信號才能自動的添加到QMetaObject類中。這就意味這新定義的信號將會出現(xiàn)在Qt Designer，并且可以通過QMetaObject API實現(xiàn)內(nèi)省。

通過下面的例子，了解一下關(guān)于signal的定義：

from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignalclass NewSignal(QObject): # 定義了一個“closed”信號，該信號沒有參數(shù)據(jù) closed= pyqtSignal() # 定義了一個'range_changed'信號，該信號有兩個int類型的參數(shù) range_changed = pyqtSignal(int, int, name=’rangeChanged’)

自定義信號的發(fā)射，通過emit()方法類實現(xiàn)，具體參見該函數(shù)的原型：

emit(*args)

Parameters: args ? the optional sequence of arguments to pass to any connected slots.

通過下面的例子，了解一下關(guān)于emit()的使用：

from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignalclass NewSignal(QObject): # 一個valueChanged的信號，該信號沒有參數(shù). valueChanged = pyqtSignal() def connect_and_emit_valueChanged(self): # 綁定信號和槽函數(shù) self.valueChanged.connect(self.handle_valueChanged) # 發(fā)射信號. self.trigger.emit() def handle_valueChanged(self): print('trigger signal received')

示例說明：

自定義信號的一般流程如下：

定義信號 定義槽函數(shù) 綁定信號和槽 發(fā)射信號

通過代碼示例來了解一下信號的自定義過程：

#-*- coding:utf-8 -*-’’’defined Signal’’’__author__ = ’Tony Zhu’import sysfrom PyQt5.QtCore import pyqtSignal, QObject, Qt, pyqtSlotfrom PyQt5.QtWidgets import QWidget, QApplication, QGroupBox, QPushButton, QLabel, QCheckBox, QSpinBox, QHBoxLayout, QComboBox, QGridLayoutclass SignalEmit(QWidget): helpSignal = pyqtSignal(str) printSignal = pyqtSignal(list) #聲明一個多重載版本的信號，包括了一個帶int和str類型參數(shù)的信號，以及帶str參數(shù)的信號 previewSignal = pyqtSignal([int,str],[str]) def __init__(self): super().__init__()self.initUI() def initUI(self): self.creatContorls('打印控制：') self.creatResult('操作結(jié)果：') layout = QHBoxLayout() layout.addWidget(self.controlsGroup) layout.addWidget(self.resultGroup) self.setLayout(layout) self.helpSignal.connect(self.showHelpMessage) self.printSignal.connect(self.printPaper) self.previewSignal[str].connect(self.previewPaper) self.previewSignal[int,str].connect(self.previewPaperWithArgs) self.printButton.clicked.connect(self.emitPrintSignal) self.previewButton.clicked.connect(self.emitPreviewSignal) self.setGeometry(300, 300, 290, 150) self.setWindowTitle(’defined signal’) self.show() def creatContorls(self,title): self.controlsGroup = QGroupBox(title) self.printButton = QPushButton('打印') self.previewButton = QPushButton('預(yù)覽') numberLabel = QLabel('打印份數(shù)：') pageLabel = QLabel('紙張類型：') self.previewStatus = QCheckBox('全屏預(yù)覽') self.numberSpinBox = QSpinBox() self.numberSpinBox.setRange(1, 100) self.styleCombo = QComboBox(self) self.styleCombo.addItem('A4') self.styleCombo.addItem('A5') controlsLayout = QGridLayout() controlsLayout.addWidget(numberLabel, 0, 0) controlsLayout.addWidget(self.numberSpinBox, 0, 1) controlsLayout.addWidget(pageLabel, 0, 2) controlsLayout.addWidget(self.styleCombo, 0, 3) controlsLayout.addWidget(self.printButton, 0, 4) controlsLayout.addWidget(self.previewStatus, 3, 0) controlsLayout.addWidget(self.previewButton, 3, 1) self.controlsGroup.setLayout(controlsLayout) def creatResult(self,title): self.resultGroup = QGroupBox(title) self.resultLabel = QLabel('') layout = QHBoxLayout() layout.addWidget(self.resultLabel) self.resultGroup.setLayout(layout) def emitPreviewSignal(self): if self.previewStatus.isChecked() == True: self.previewSignal[int,str].emit(1080,' Full Screen') elif self.previewStatus.isChecked() == False: self.previewSignal[str].emit('Preview') def emitPrintSignal(self): pList = [] pList.append(self.numberSpinBox.value ()) pList.append(self.styleCombo.currentText()) self.printSignal.emit(pList) def printPaper(self,list): self.resultLabel.setText('Print: '+'份數(shù)：'+ str(list[0]) +' 紙張：'+str(list[1])) def previewPaperWithArgs(self,style,text): self.resultLabel.setText(str(style)+text) def previewPaper(self,text): self.resultLabel.setText(text) def keyPressEvent(self, event): if event.key() == Qt.Key_F1: self.helpSignal.emit('help message') def showHelpMessage(self,message): self.resultLabel.setText(message) #self.statusBar().showMessage(message)if __name__ == ’__main__’: app = QApplication(sys.argv) dispatch = SignalEmit() sys.exit(app.exec_())

運行該函數(shù)之后的效果如下：

示例說明：

通過一個模擬打印的界面來詳細(xì)說明一下關(guān)于信號的自定義，在打印的時候可以設(shè)定打印的分?jǐn)?shù)，紙張類型，觸發(fā)“打印”按鈕之后，將執(zhí)行結(jié)果顯示到右側(cè)；通過全屏預(yù)覽QCheckBox來選擇是否通過全屏模式進(jìn)行預(yù)覽，將執(zhí)行結(jié)果顯示到右側(cè)。

通過點擊F1快捷鍵，可以顯示helpMessage信息。

代碼分析：

L12~15：

helpSignal = pyqtSignal(str)printSignal = pyqtSignal(list)#聲明一個多重載版本的信號，包括了一個帶int和str類型參數(shù)的信號，以及帶str參數(shù)的信號previewSignal = pyqtSignal([int,str],[str])

通過pyqtSignal()定義了三個信號，helpSignal ，printSignal ，previewSignal 。其中：

helpSignal 為str參數(shù)類型的信號； printSignal 為list參數(shù)類型的信號； previewSignal為一個多重載版本的信號，包括了一個帶int和str類型參數(shù)的信號，以及str類行的參數(shù)。

L31~36：

self.helpSignal.connect(self.showHelpMessage)

self.printSignal.connect(self.printPaper)

self.previewSignal[str].connect(self.previewPaper) 

self.previewSignal[int,str].connect(self.previewPaperWithArgs)

self.printButton.clicked.connect(self.emitPrintSignal)

self.previewButton.clicked.connect(self.emitPreviewSignal)

綁定信號和槽；著重說明一下多重載版本的信號的綁定，previewSignal有兩個版本previewSignal(str)，previewSignal(int,str)。由于存在兩個版本，從因此在綁定的時候需要顯式的指定信號和槽的綁定關(guān)系。

具體如下：

self.previewSignal[str].connect(self.previewPaper)

self.previewSignal[int,str].connect(self.previewPaperWithArgs)

其中[str]參數(shù)的previewSignal信號綁定previewPaper();[int,str]的previewSignal信號綁定previewPaperWithArgs()

L72~76:

def emitPreviewSignal(self): if self.previewStatus.isChecked() == True: self.previewSignal[int,str].emit(1080,' Full Screen') elif self.previewStatus.isChecked() == False: self.previewSignal[str].emit('Preview')

多重載版本的信號的發(fā)射也需要制定對應(yīng)發(fā)射的版本，類似同信號的版定。

L78~82：

def emitPrintSignal(self): pList = [] pList.append(self.numberSpinBox.value ()) pList.append(self.styleCombo.currentText()) self.printSignal.emit(pList)

如代碼中所示，在信號發(fā)射的時候可以傳遞python數(shù)據(jù)類型的參數(shù)，在本例中傳遞list類型的參數(shù)pList.

L93~96：

def keyPressEvent(self, event): if event.key() == Qt.Key_F1: self.helpSignal.emit('help message')

通過復(fù)寫keyPressEvent()方法，將F1快捷鍵進(jìn)行功能的拓展。在windows的大部分應(yīng)用，我們都會使用一些快捷鍵來快速的完成某些特定的功能。比如F1鍵，會快速調(diào)出幫助界面。那我們就可以復(fù)寫keyPressEvent()方法來模擬發(fā)送所需的信號，來完成我們的對應(yīng)任務(wù).

注意事項：

自定義的信號在init()函數(shù)之前定義； 自定義型號可以傳遞，str、int、list、object、float、tuple、dict等很多類型的參數(shù)； 注意signal和slot的調(diào)用邏輯，避免signal和slot之間出現(xiàn)死循環(huán)。如在slot方法中繼續(xù)發(fā)射該信號；

更多關(guān)于python GUI庫圖形界面開發(fā)之PyQt5文章請查看下面的相關(guān)鏈接