Qt/C++ - Урок 055. QSignalMapper VS лямбда функции

Qt, C++, lambda, QSignalMapper, лямбда функция

QSignalMapper является замечательным классом, чтобы организовать работу сигналов и слотов для динамически создаваемых объектов. Например, динамически создаваемых кнопок или объектов в QStackedWidget. Особенно это было актуально в устаревших версиях программного обеспечения, то есть базировавшегося на Qt 4.8 , где система сигналов и слотов строилась на применении макросов. Но в текущих реалиях новый синтаксис на указателях значительно более удобен, а также поддерживает лямбда функции, что может позволить и вовсе избавиться от применения QSignalMapper, который будет выглядеть как монструозный атавизм в новых проектах, которые используют последние версии фреймворка Qt и стандартов языка C++ .

А если учесть ещё и перегрузку map() и mapped() , то это делает код с QSignalMapper ещё более страшным, если использовать коннекты сигналов и слотов с использованием указателей, поскольку необходимо кастовать как сигналы, так и слоты, но об этом чуть позже.

Поэтому давайте рассмотрим небольшой проект, который будет основываться на примере из официальной документации Qt. А именно, пример будет следующий. У нас имеется QLabel, QPushButton и Vertical Layout . По нажатию кнопки в Vertical Layout будут добавляться другие динамические кнопочки, по нажатию на которые в QLabel будет отображаться текст с номером кнопки в следующем виде: "Button 2". На ниже следующем рисунке показан пример данного приложения, внешний вид которого не будет отличаться, тогда как реализаций программного кода будет несколько.

Вариант 1 - QSignalMapper и синтаксис на макросах

Для начала разберём вариант, который предлагается в качестве примера в официальной документации. Когда сигналы и слоты подключаются с помощью макросов, то есть вариант, который совместим с Qt 4.8.

Внешний вид приложения создавался в графическом дизайнере, поэтому не удивляйтесь использованию ui объекта.

mainwindow.h

Итак, чтобы приложение заработало, нам понадобится QSignalMapper и слот, в котором будет обрабатываться нажатие динамической кнопки. Нюанс в том, что в QLabel будет устанавливаться текст из этой самой кнопки, поэтому воспользуемся сигналом QSignalMapper::mapped(const QString &) , который будет  приниматься слотом MainWindow::clicked(const QString &), в данном слоте виджет будет преобразован в объект QPushButton, и мы заберём из него текст. Текст будет предварительно устанавливаться при создании данной кнопки. Для нумерации будет использоваться счётчик созданных кнопок (переменная 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

mainwindow.cpp

И рассмотрим, как всё это выглядит в коде.

#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);
}

Вариант 2 - QSignalMapper и новый синтаксис

В первом варианте код совместим с кодом на Qt 4.8 и в целом достаточно читабелен, но что если мы не собираемся поддерживать проект на версии 4.8? Тогда первое, что нужно сделать, это переписать данный код с использованием синтаксиса на указателях и сделать небольшие вкрапление лямбда функций. И тогда вы увидите, что я подразумевал, говоря, что QSignalMapper будет выглядеть как монструозный атавизм.

mainwindow.h

Теперь в заголовочном файле уже отсутствует слот для обработки нажатия динамической кнопки, поскольку уже здесь будут использоваться лямбды.

#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

mainwindow.cpp

Посмотрим, как теперь выглядит программный код. Казалось бы, получаем однозначный WIN:

  1. Убрали один слот, благодаря лямбда функции;
  2. Получили возможность отслеживать ошибки уже на этапе компиляции, а не в рантайме, чем грешат макросы сигналов и слотов;
  3. Привели код к стандарту Qt5.

Но при этом код выглядит достаточно жутко, поскольку используется static_cast для сигналов и слотов QSignalMapper. Это связано с тем, что как слот map(), так и сигнал mapped() являются перегруженными и компилятору нужно указывать их сигнатуру. И ниже следующие конструкции лаконичности и красоты коду не придают. Но и эту ситуацию можно исправить - рассмотрим третий вариант.

#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);
    });
}

Вариант 3 - избавляемся от QSignalMapper

А теперь избавимся от QSignalMapper. Ведь если использовать все возможности лямбда функций, то для реализации таких задач, как в данном примере, QSignalMapper вовсе не нужен.

mainwindow.h

Код в заголовочном файле немного сократился, как видите.

#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

mainwindow.cpp

И как можете видеть, использование лямбда функции значительно сокращает код, а также избавляет в данной ситуации от использования класса QSignalMapper вовсе. Вполне возможно, что данный класс благодаря развитию самого языка C++ отомрёт вовсе.

#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());
    });
}

Резюмируем ...

Применение нового синтаксиса сигналов и слотов, позволяет подключить мощные возможности языка C++ и в применении к Qt вовсе избавиться от использования некоторых классов, польза которых была несомненной в устаревших версиях Qt. А также использование лямбд позволяет значительно сократить и упростить программный код.

Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.
Поддержать автора Donate
АК

Добрый день.
На

connect(ui->comboBoxProfile, &QComboBox::currentIndexChanged, [=](){ this->close();});
Ругается так
C:\Projects\Qt\BMR-1401LM-U\dialogfeatures.cpp:31: ошибка: no matching function for call to 'DialogFeatures::connect(QComboBox*&, <unresolved overloaded function type>, DialogFeatures::DialogFeatures(int, int, int, int, int, int, QWidget*)::<lambda()>)'
connect(ui->comboBoxProfile, &QComboBox::currentIndexChanged, [=](){ this->close();});
^

Не можете подсказать почему?

currentIndexChanged является сигналом с перегрузкой. Поэтому его нужно подключать через static_cast с указанием сигнатуры сигнала.

Вот такая петрушка получается:

connect(comboBox, static_cast<void(QComboBox::*)(const QString &)>(&QComboBox::currentIndexChanged), 
[=](const QString &text){ }); 
АК

Спасибо! Знал же, что сигнал с перегрузкой. Думал : "А как компилятор поймет какую именно вызывать?",- но не знал такой прием как указать сигнатуру через static_cast :)

Этот приём в официальной документации на QComboBox указан ;-)

АК

Лямбда удобная штука. Только вчера научился, мне нравится :)

Можешь сказать, когда лучше использовать слот и когда лучше лямбду.
По-моему, связывание сигнала с лямбдой нарушает принцип сигнал слотов.

А писать слот - это значит, что слот может быть вызван из вне. А это не всегда нужно. Я искал про private slots, думал, что private slot может быть связан только с сигналом своего класса, но я ошибался.

По сути лямбда ограничивает область видимости , но нарушает принцип qt сигнал-слот. Это так?

Был бы рад услышать твое мнение по этой теме :)

Я бы не сказал, что лямбда нарушает принципы сигналов и слотов. Это таже самая функция, просто анонимная.
На мой взгляд, принцип сигналов и слотов - это связать некоторые части кода, чтобы при определённом сигнале выполнился необходимый код. А всё остальное это уже домыслы, поскольку лямда подчиняется всем остальным особенностям работы сигналов и слотов, как последовательность подключений и т.д.

Плюс лямбды в том, что она может захватывать необходимые объекты, которые являются локальными в определённом методе. Если же использовать полноценный слот, то будет происходит разрастание кода, поскольку все эти локальные объекты нужно будет объявлять в заголовочном файле класса, а это по сути не нужно. Например, как в этом примере с динамическими кнопками.

В примере нужно получить сигнал от кнопки, и что-то сделать с той же самой кнопкой. Если использовать слот, то придётся держать какой-то вектор объектов в заголовочном файле, либо как сделано здесь, использовать QSignalMapper, а это опять же разрастание кода и повышение избыточности кода. А так лямбда захватывает кнопку и спокойно выполняет необходимый код. Когда кнопка будет уничтожена, а память освобождена, то лямбда автоматически будет отключена от сигнала этой кнопки и так же будет уничтожена. Так что проблем здесь никаких не возникнет.

Конечно, нужен несколько больший профессиональный уровень, чтобы понимать лямбды и работать с ними. Но профит здесь очевиден. Кода меньше. Работа с кодом становится гибче. Не происходит разрастания заголовочного файла методами, которые используются в одном единственном месте и больше нигде.

Плюс некоторые возможности шаблонизации, которые присущи лямбдам с аргументами auto. Плюсов слишком много, чтобы игнорировать использование лямбд в сигналах и слотах.

D
  • #
  • 21 сентября 2017 г. 20:29

Как вам такое


 enum {
        PROFILE_TOOLPATH_FORM,
        POCKET_TOOLPATH_FORM,
        DRILLING_TOOLPATH_FORM
    };
    QToolBar* toolpathToolBar = addToolBar(tr("Toolpath"));
    toolpathToolBar->setIconSize(QSize(24, 24));
    toolpathToolBar->setObjectName(QStringLiteral("toolpathToolBar"));

    static QVector<QAction*> ToolpathActionList;
    auto createDockWidget = [=](QWidget* dwContents, int type) {
        QDockWidget* dwCreatePath = nullptr;
        foreach (QDockWidget* dw, findChildren<QDockWidget*>()) {
            if (dw->objectName() == "dwCreatePath") {
                dwCreatePath = dw;
                break;
            }
        }
        foreach (QAction* action, ToolpathActionList) {
            action->setChecked(false);
        }
        ToolpathActionList[type]->setChecked(true);
        if (dwCreatePath == nullptr) {
            dwCreatePath = new QDockWidget(this);
            dwCreatePath->setObjectName(QStringLiteral("dwCreatePath"));
            dwCreatePath->setFloating(false);
            dwCreatePath->setWindowTitle(tr("Create Toolpath"));
            dwCreatePath->connect(dwCreatePath, &QDockWidget::visibilityChanged,
                [=](bool fl) {
                    if (!fl) {
                        dwCreatePath->deleteLater();
                        foreach (QAction* action, ToolpathActionList) {
                            action->setChecked(false);
                        };
                    }
                });
            addDockWidget(Qt::RightDockWidgetArea, dwCreatePath);
        }
        else {
            dwCreatePath->widget()->deleteLater();
        }
        dwContents->setObjectName(QStringLiteral("dwContents"));
        dwCreatePath->setWidget(dwContents);
        dwCreatePath->show();
    };

    action = toolpathToolBar->addAction(QIcon::fromTheme("object-to-path"), tr("Profile"), [=]() { createDockWidget(new ProfileToolpathForm(), PROFILE_TOOLPATH_FORM); });
    ToolpathActionList.append(action);
    //    action->setShortcut(QKeySequence::FullScreen);
    action = toolpathToolBar->addAction(QIcon::fromTheme("stroke-to-path"), tr("Pocket"), [=]() { createDockWidget(new PocketToolpathForm(), POCKET_TOOLPATH_FORM); });
    ToolpathActionList.append(action);
    //    action->setShortcuts(tr("Ctrl+0"));
    action = toolpathToolBar->addAction(QIcon::fromTheme("roll"), tr("Drilling"), [=]() { createDockWidget(new DrillingToolpathForm(), DRILLING_TOOLPATH_FORM); });
    ToolpathActionList.append(action);
    action = toolpathToolBar->addAction(QIcon::fromTheme("view-form"), tr("Tool Base"), [=]() { ToolDatabase tdb(this); tdb.exec(); });
    //    action->setShortcut(QKeySequence::ZoomIn);
    foreach (QAction* action, ToolpathActionList) {
        action->setCheckable(true);
    }
Или

QList<QString> GerberParser::Format(QString data)
{
    QList<QString> gerberLines;

    enum SATE {
        PARAM,
        MACRO,
        DATA,
    };

    SATE state = DATA;
    QString lastLine;

    auto gerberLinesAppend = [&gerberLines, &lastLine](SATE& state, const QString& val) -> void {
        switch (state) {
        case MACRO:
            lastLine.push_back(val);
            if (lastLine.endsWith('%')) {
                gerberLines << lastLine;
                state = DATA;
            }
            break;
        case PARAM:
            lastLine.push_back(val);
            if (lastLine.endsWith('%')) {
                foreach (QString tmpline, lastLine.remove('%').split('*')) {
                    if (!tmpline.isEmpty()) {
                        gerberLines << ('%' + tmpline + "*%");
                    }
                }
                state = DATA;
            }
            break;
        case DATA:
            break;
        }
    };

    auto lastLineClose = [&gerberLines](SATE state, QString& val) -> void {
        switch (state) {
        case MACRO:
            if (!val.endsWith('%'))
                val.push_back('%');
            if (!val.endsWith("*%"))
                val.insert(val.length() - 2, '*');
            gerberLines << val;
            break;
        case PARAM:
            foreach (QString tmpline, val.remove('%').split('*')) {
                if (!tmpline.isEmpty()) {
                    gerberLines << ('%' + tmpline + "*%");
                }
            }
            break;
        case DATA:
            break;
        }
        val.clear();
    };

    auto dataClose = [&gerberLines](const QString& val) -> void {
        if (val.count('*') > 1) {
            foreach (QString tmpline, val.split('*')) {
                if (!tmpline.isEmpty()) {
                    gerberLines << (tmpline + '*');
                }
            }
        }
        else {
            gerberLines << val;
        }
    };

    foreach (QString line, data.replace('\r', '\n').replace("\n\n", "\n").replace('\t', ' ').split('\n')) {
        line = line.trimmed();
        if (line.isEmpty()) {
            continue;
        }
        if (line.startsWith('%') && line.endsWith('%') && line.size() > 1) {
            lastLineClose(state, lastLine);
            if (line.startsWith("%AM")) {
                lastLineClose(MACRO, line);
            }
            else {
                lastLineClose(PARAM, line);
            }
            state = DATA;
            continue;
        }
        else if (line.startsWith("%AM")) {
            lastLineClose(state, lastLine);
            state = MACRO;
            lastLine = line;
            continue;
        }
        else if (line.startsWith('%')) {
            lastLineClose(state, lastLine);
            state = PARAM;
            lastLine = line;
            continue;
        }
        else if (line.endsWith('*') && line.length() > 1) {
            switch (state) {
            case MACRO:
            case PARAM:
                gerberLinesAppend(state, line);
                continue;
            case DATA:
                dataClose(line);
                continue;
            }
        }
        else {
            switch (state) {
            case MACRO:
            case PARAM:
                gerberLinesAppend(state, line);
                continue;
            case DATA:
                qDebug() << "Хрен его знает:" << line;
                continue;
            }
        }
    }
    return gerberLines;
}
D

Может и кривовато но чёрт побери работает и класс от ненужной больше ни где фигни не разбухает.

Вы используете стандартную практику замыканий, когда нет никакой необходимости объявлять функции в классе, поскольку они используются в одном единственном месте класса, а объявление всех эти лямбд вело бы, как вы подметили, к разбуханию класса.
Мы у себя на проекте такими же приёмами пользуемся, чтобы не загромождать код подобным мусором.


Есть кое-какие замечания и мысли
  • Раз уж вы используете минимум стандарт C++11 , то перепишите foreach , на range-based for цикл. foreach - это Qt-шный макрос, который является deprecated , поскольку в стандарте C++11 наконец-то ввели нормальные for циклы для контейнеров и foreach теперь не нужен.
  • Не то, чтобы замечание, но как-то непривычно наблюдать enum в теле метода, разве где-то в другом месте вы не используете подобный enum ? Возможно стоит проанализировать и немного перепроектировать класс?
  • В первом примере возможно, можно обойтись без статического пула Action`ов, если они больше нигде не используются. Вообще по возможности лучше работать без подобных статических пулов объектов настолько, насколько это возможно. Но естественно всё зависит от конкретного User Case и условий разработки.
  • Также название методов и переменных с большой буквы... Полагаю причина в том, что изначально разработка проекта велась под Visual Studio и сложился подобный код стайл в команде, но Qt использует несколько иные правила кодстайла , который немного удобнее, поскольку не приходится гадать порой, что это такое? - переменная, объявление класса, метод или конструктор в коде. Особенно, если косяк в подсветке синтаксиса кода имеется в самой IDE. Плюс при использовании Qt получаем разнобой в кодстайле от Qt и вашего проекта. Поразмышляйте в команде на досуге об этом.

Комментарии

Только авторизованные пользователи могут публиковать комментарии.
Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
25 мая 2019 г. 16:20
Андрей Янкович

C++ - Тест 001. Первая программа и типы данных

  • Результат:93баллов,
  • Очки рейтинга8
m
19 мая 2019 г. 1:49
mahhaki

Qt - Тест 001. Сигналы и слоты

  • Результат:78баллов,
  • Очки рейтинга2
S
17 мая 2019 г. 13:14
SunBro

Qt - Тест 001. Сигналы и слоты

  • Результат:42баллов,
  • Очки рейтинга-8
Последние комментарии
21 мая 2019 г. 20:10
Дмитрий

Приветствую! Я думаю дойдёт и до этого, но пока изучать его у меня нет желания.
20 мая 2019 г. 19:20
Евгений Легоцкой

Добрый день! Вы не думали разместить репозиторий проекта на GitHub?
P.
18 мая 2019 г. 14:03
PELMYACH .

Спасибо большое! Вскоре буду разбираться!
18 мая 2019 г. 9:13
Евгений Легоцкой

Добрый день! Отнимать значение общего счётчика можно в деструкторе класса кнопки QDynamicButton::~QDynamicButton(){ ResID--;} При этом я бы ещё переустанавливал значения вс...
P.
14 мая 2019 г. 22:33
PELMYACH .

Здравствуйте!А не подскажите, как можно при удалении какой либо кнопки, у щётчика отнять значение?Дабы например четвёртой кнопке соответствовал ID 4, а не 5 скажем
Сейчас обсуждают на форуме
24 мая 2019 г. 6:48
Евгений Легоцкой

Если там будут только перечисления внутри namespace, то жа, достаточно будет заголовочного файла
24 мая 2019 г. 6:28
Андрей Янкович

работает любой http сервер, и можно использовать обсалютно любой портпример <RemoteRepositories> <Repository> <Url>http://178.124.160.6:3030/A/B&l...;
23 мая 2019 г. 14:40
Михаиллл

Попробовал сделать этот запрос по http и получил json файл. request.setUrl(QUrl("https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1")); Как Вы думаете, почему https не работает и как это и...
23 мая 2019 г. 10:42
Михаиллл

Спасибо, помогло.
23 мая 2019 г. 6:31
Евгений Легоцкой

Для задач и граф-то не нужен. Достаточно будет таблицы в локальной базе данных SQLite, в которой указывается задача, время и т.д. В этом разделе есть примеры по работа с базой д...

Для зарегистрированных пользователей на сайте присутствует минимальное количество рекламы

EVILEG
О нас
Услуги
Присоединяйтесь к нам
© EVILEG 2015-2019
Рекомендует хостинг TIMEWEB