Qt/C++ - Lektion 055. QSignalMapper VS Lambda-Funktionen

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QSignalMapper ist eine großartige Klasse zum Organisieren von Signalen und Slots für dynamisch erstellte Objekte. Beispielsweise dynamisch erstellte Schaltflächen oder Objekte in QStackedWidget. Dies galt insbesondere für ältere Softwareversionen, dh basierend auf Qt 4.8 , wo das System von Signalen und Slots auf der Verwendung von basierte Makros. Aber in der aktuellen Realität ist die neue Syntax für Zeiger viel bequemer und unterstützt auch Lambda-Funktionen, die die Verwendung von QSignalMapper vollständig beseitigen können, was in neuen Projekten, die die verwenden, wie ein monströser Atavismus aussehen wird neuesten Versionen des Qt-Frameworks und der C++ -Sprachstandards.

Und wenn Sie auch die Überladung von map() und mapped() berücksichtigen, dann macht das den Code mit QSignalMapper noch schlimmer, wenn Sie Signal- und Slot-Verbindungen mit Zeigern verwenden, da Sie als Signale und Slots casten müssen, aber dazu später mehr.

Betrachten wir daher ein kleines Projekt, das auf einem Beispiel aus der offiziellen Qt-Dokumentation basiert. Das Beispiel wird nämlich das folgende sein. Wir haben QLabel, QPushButton und Vertical Layout . Durch Drücken der Schaltfläche werden weitere dynamische Schaltflächen zum vertikalen Layout hinzugefügt, durch Klicken auf diese wird der Text mit der Schaltflächennummer im QLabel in folgender Form angezeigt: "Schaltfläche 2". Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel dieser Anwendung, die sich im Aussehen nicht unterscheiden wird, während es mehrere Implementierungen des Programmcodes geben wird.

Option 1 - QSignalMapper und Makrosyntax

Lassen Sie uns zunächst die Option analysieren, die in der offiziellen Dokumentation als Beispiel angeboten wird. Wenn Signale und Slots über Makros verbunden werden, gibt es eine Variante, die mit Qt 4.8 kompatibel ist.

Das Erscheinungsbild der Anwendung wurde in einem Grafikdesigner erstellt, also wundern Sie sich nicht über die Verwendung eines UI-Objekts.

Hauptfenster.h

Damit die Anwendung funktioniert, benötigen wir also QSignalMapper und einen Slot, in dem der Klick auf eine dynamische Schaltfläche verarbeitet wird. Die Nuance ist, dass der Text von dieser Schaltfläche in QLabel gesetzt wird, also verwenden wir das Signal QSignalMapper::mapped(const QString &) , das vom Slot MainWindow empfangen wird: :clicked(const QString & ), in diesem Slot wird das Widget in ein QPushButton, Objekt umgewandelt und wir nehmen den Text daraus. Der Text wird beim Erstellen dieser Schaltfläche voreingestellt. Zur Nummerierung wird der Zähler der erstellten Buttons verwendet (Variable int counter).

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QSignalMapper>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();           // Слот, в котором будут создаваться кнопки
    void clicked(const QString &str);       // Слот, в котором будут обрабатываться клики кнопок

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    int counter;
    QSignalMapper *mapper;                  // маппер, который будет обрабатываться сигналы от кнопок
};

#endif // MAINWINDOW_H

Hauptfenster.cpp

Und mal sehen, wie das alles im Code aussieht.

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow),
    counter(0)
{
    ui->setupUi(this);

    mapper = new QSignalMapper(this);   // Инициализируем маппер
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    QPushButton *button = new QPushButton(this);            // Создаём кнопку
    button->setText("Button " + QString::number(counter));  // Устанавливаем в неё текст
    counter++;                                              // Инкрементируем счётчик
    ui->verticalLayout->addWidget(button);                  // Помещаем кнопку в vertical layout

    // подключаем сигнал клика кнопки к мапперу
    connect(button, SIGNAL(clicked(bool)), mapper, SLOT(map()));
    mapper->setMapping(button, button->text()); // по клику кнопки будем передавать текст из этой кнопки
    // передаём текст с кнопки из маппера в слот, где будет установлен текст
    connect(mapper, SIGNAL(mapped(QString)), this, SLOT(clicked(QString)));
}

void MainWindow::clicked(const QString &str)
{
    // конечно, у QLabel метод setText уже является слотом и
    // можно было бы сразу его подключить к сигналу,
    // но для обзора всех сложностей будет оптимальнее показать это отдельным слотом
    ui->label->setText(str);
}

Option 2 - QSignalMapper und neue Syntax

In der ersten Version ist der Code mit dem Code auf Qt 4.8 kompatibel und im Allgemeinen gut lesbar, aber was ist, wenn wir das Projekt auf Version 4.8 nicht unterstützen werden? Dann ist das erste, was zu tun ist, diesen Code mit der Zeigersyntax neu zu schreiben und kleine Einschlüsse von Lambda-Funktionen zu machen. Und dann werden Sie sehen, was ich meinte, als ich sagte, dass QSignalMapper wie ein monströser Rückfall aussehen würde.

Hauptfenster.h

Jetzt hat die Header-Datei keinen Slot mehr, um den Klick auf eine dynamische Schaltfläche zu verarbeiten, da hier bereits Lambdas verwendet werden.

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QSignalMapper>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();           // Слот, в котором будут создаваться кнопки

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    int counter;
    QSignalMapper *mapper;                  // маппер, который будет обрабатываться сигналы от кнопок
};

#endif // MAINWINDOW_H

Hauptfenster.cpp

Mal sehen, wie der Code jetzt aussieht. Es scheint, dass wir einen eindeutigen WIN erhalten:

1. Einen Slot entfernt, dank der Lambda-Funktion;
2. Wir haben die Möglichkeit, Fehler bereits in der Kompilierungsphase zu verfolgen und nicht zur Laufzeit, was eine Sünde von Signal- und Slot-Makros ist;
3. Den Code auf den Qt5-Standard gebracht.

Der Code sieht jedoch ziemlich gruselig aus, weil er static_cast für QSignalMapper-Signale und -Slots verwendet. Dies liegt daran, dass sowohl der map() -Slot als auch das mapped() -Signal überladen sind und der Compiler benötigt ihre Unterschrift angeben. Und die folgenden Konstruktionen verleihen dem Code unten keine Kürze und Schönheit. Diese Situation kann jedoch korrigiert werden - ziehen Sie die dritte Option in Betracht.

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow),
    counter(0)
{
    ui->setupUi(this);

    mapper = new QSignalMapper(this);   // Инициализируем маппер
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    QPushButton *button = new QPushButton(this);            // Создаём кнопку
    button->setText("Button " + QString::number(counter));  // Устанавливаем в неё текст
    counter++;                                              // Инкрементируем счётчик
    ui->verticalLayout->addWidget(button);                  // Помещаем кнопку в vertical layout

    // подключаем сигнал клика кнопки к мапперу
    connect(button, &QPushButton::clicked,
            mapper, static_cast<void(QSignalMapper::*)()>(&QSignalMapper::map));
    mapper->setMapping(button, button->text()); // по клику кнопки будем передавать текст из этой кнопки
    // передаём текст с кнопки из маппера в слот, где будет установлен текст
    connect(mapper, static_cast<void(QSignalMapper::*)(const QString &)>(&QSignalMapper::mapped),
            [=](const QString str){
        ui->label->setText(str);
    });
}

Option 3 - QSignalMapper loswerden

Lassen Sie uns jetzt QSignalMapper loswerden. Denn wenn Sie alle Möglichkeiten von Lambda-Funktionen nutzen, dann wird QSignalMapper überhaupt nicht benötigt, um solche Aufgaben wie in diesem Beispiel zu implementieren.

Hauptfenster.h

Wie Sie sehen, wurde der Code in der Header-Datei etwas gekürzt.

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();           // Слот, в котором будут создаваться кнопки

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    int counter;
};

#endif // MAINWINDOW_H

Hauptfenster.cpp

Und wie Sie sehen können, reduziert die Verwendung der Lambda-Funktion den Code erheblich und eliminiert in dieser Situation auch die Verwendung der Klasse QSignalMapper insgesamt. Es ist durchaus möglich, dass diese Klasse aufgrund der Entwicklung der C++-Sprache selbst ganz ausstirbt.

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow),
    counter(0)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    QPushButton *button = new QPushButton(this);            // Создаём кнопку
    button->setText("Button " + QString::number(counter));  // Устанавливаем в неё текст
    counter++;                                              // Инкрементируем счётчик
    ui->verticalLayout->addWidget(button);                  // Помещаем кнопку в vertical layout

    // В лямбде захватываем из внешней области переменных указатель на MainWindow,
    // что позволит использовать переменные ui, а также саму кнопку button
    connect(button, &QPushButton::clicked, [this, button](){
        ui->label->setText(button->text());
    });
}

Zusammenfassung...

Die Verwendung der neuen Syntax von Signalen und Slots ermöglicht es Ihnen, die leistungsstarken Funktionen der Sprache C ++ zu verbinden und bei Anwendung auf Qt die Verwendung einiger Klassen vollständig zu beseitigen, deren Verwendung in veralteten Versionen von nicht zu leugnen war Qt. Und auch die Verwendung von Lambdas kann den Programmcode deutlich reduzieren und vereinfachen.