Qt -- 14Lambda表达式和信号功能

2023-11-08

视频学习链接: https://www.bilibili.com/video/BV1g4411H78N?p=14.

在Qt中，使用Lambda表达式配合信号使用，非常方便。

Lambda表达式是C++11中最重要的新特性之一，在QT5.4（包括）以前的版本在使用时需要在项目文件.pro中添加：

CONFIG += C++11

在这里插入图片描述
而QT5.5（包括）以后的版本则可以不用添加，默认支持。

Lambda 表达式的格式

[函数对象参数]（操作符重载函数参数）mutable -> 返回值 {函数体}

① 函数对象参数：

[ ]，标识一个 Lambda 的开始，这部分必须存在，不能省略。

函数对象参数有以下几种形式：

（1）空表示没有使用任何函数对象参数。

（2） = 表示函数体内可以使用 Lambda 所在作用范围内（所在的那个函数中）所有可见的局部变量（包括 Lamada 所在类的 this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。（补充一下，按值进行传递时，比如传递 a ，函数体内不能修改传递进来的 a 的拷贝，因为默认情况下函数是 const 的。要修改传递进来的 a 的拷贝，可以添加 mutable 修饰符。）

（3） & 表示函数体内可以使用 Lambda 所在作用范围内（所在的那个函数中）所有可见的局部变量（包括 Lamada 所在类的 this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。

一般引用传递和值传递都能达到目的的情况下，我们更推荐使用值传递。

（4） a 表示将 a 按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的 a 的拷贝，因为默认情况下函数是 const 的。要修改传递进来的 a 的拷贝，可以添加 mutable 修饰符。

以下都不常用

（5） &a 表示将 a 按引用进行传递。

（下面 3 条为图方便，直接截图）
在这里插入图片描述
举个例子：

myWidget::myWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)//这个在C++语法中被称为初始化列表
{
    //设置固定窗口大小 -- 用户不可通过拖拽来调整窗口的大小
    setFixedSize(600,400);

    //设置窗口的标题
    setWindowTitle("第一个窗口");
    //resize、setFixedSize、setWindowTitle都是当前窗口的方法，
    //所以在前面加不加this(写成 this->resize ...)都行.

    //创建一个老师的对象
    this ->wu =new Teacher(this);
    //创建一个学生的对象
    this ->ming =new Student(this);

    //下课铃响了(相当于是点击事件)，老师说下课（信号），小明往外跑（槽函数）。
    //指针可以指向地址，现在要指向&Teacher::classoff（是一个函数的地址）
    //因此要定义一个函数指针
    //我们在声明一个成员函数的函数地址时，要把成员函数的作用域也放到指针的前面
    void (Teacher:: *teacherSignal)(void)=&Teacher::classoff;

    //同理，槽函数也要进行修改
    void (Student:: *studentSlot)(void)=&Student::run;

    connect(wu,teacherSignal,ming,studentSlot);

    // 点击一下 下课的按钮 再触发下课的信号
    QPushButton* btnClassOver =new QPushButton("下课",this);
    // 移动btnClassOver按钮
    btnClassOver->move(300,200);//移动到（300，200）的位置，坐标系统为LCD坐标
    // 信号连接信号
    connect(btnClassOver,&QPushButton::clicked,wu,teacherSignal);
 	
 	// 函数对象参数为空，程序报错
 	[](){
        btnClassOver->setText("窗口");
    }();

	// 函数对象参数为 = ，程序正常运行。
 	[=](){
        btnClassOver->setText("窗口");
    }();
    
    // 函数对象参数为 & ，程序正常运行。
    [&](){
        btnClassOver->setText("窗口");
    };
}

上面的三个例子分别给 Lambda 表达式不同的参数，运行的结果也不一样。

1、当函数对象参数为空时，程序报错。

2、当函数对象参数为 = 时，程序正常运行（该 Lamada 表达式位于 myWidget 这个函数体内，也就是它说它的作用域就是这个函数体，而 btnClassOver 又是这个函数体内的一个局部变量，所以可以使用它。），运行结果如下所示。
在这里插入图片描述
以上学习中，暴露出个问题。

一开始的时候，Lamada 表达式写成下面这个样子（没在最后的 " } "后面加（）），然后运行程序。

[=](){
        btnClassOver->setText("窗口");
    };

程序运行如下：
在这里插入图片描述
发现按钮的名称并没有被改变，于是认为是因为值传递的原因导致的，但是实际上是因为没加 () 代表的是这个 Lamada 表达式的声明，而不是调用这个 Lamada 表达式。因为这里的局部变量 btnClassOver 是一个指针类型，所以通过值传递的方式也是可以改变按钮的名称的。

3、当函数对象参数为 & 时，程序也正常运行。运行结果与上一个一样。

② 操作符重载函数参数

在这里插入图片描述

③ 可修改标识符 mutable

在这里插入图片描述
回顾下拷贝的概念：拷贝是根据传入的本体（变量）重新创造（克隆）出一个跟本体一模一样的变量。

再来举个例子：

myWidget::myWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)//这个在C++语法中被称为初始化列表
{
	QPushButton* btn1 =new QPushButton("btn1",this);
    QPushButton* btn2 =new QPushButton("btn2",this);
    QPushButton* btn3 =new QPushButton("btn3",this);
    int m=10;

    btn1->move(50,50);
    btn2->move(100,100);
    btn3->move(150,150);

    connect(btn1,&QPushButton::clicked,this,[m]()mutable{m=100+10;qDebug()<<m;}); // code 1
    connect(btn2,&QPushButton::clicked,this,[m](int a){a=200+m;qDebug()<<a;});    // code 2
    connect(btn3,&QPushButton::clicked,this,[=](){qDebug()<<m;});                 // code 3

    qDebug()<<m;                                                                  // code 4
}

下面来说一说运行现象和运行结果。

首先呢，当程序运行，会出现窗口如下：
在这里插入图片描述
同时呢，在应用程序输出窗口会输出：

这是 code 4 运行的结果。

当按下 btn1 后，在应用程序输出窗口会输出：
在这里插入图片描述
而如果将关键字 mutable 给去掉的话，程序就会报错，因为上面提到的

再按下 btn2 ，在应用程序输出窗口会输出：

同样印证上面这句话。

再按下 btn3 ，在应用程序输出窗口会输出：
在这里插入图片描述
印证上面传入 = 的那句话。

出现下面的问题并解决：
在这里插入图片描述
需要加上头文件

#include <QDebug>

④ 函数返回值

在这里插入图片描述

⑤ 函数体

在这里插入图片描述

利用 Lambda 表达式来实现信号与槽的连接的练习

目的：按下按钮，关闭窗口。

myWidget::myWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)//这个在C++语法中被称为初始化列表
{
    //设置固定窗口大小 -- 用户不可通过拖拽来调整窗口的大小
    setFixedSize(600,400);

    //设置窗口的标题
    setWindowTitle("第一个窗口");
    //resize、setFixedSize、setWindowTitle都是当前窗口的方法，
    //所以在前面加不加this(写成 this->resize ...)都行.

    QPushButton* btn1 =new QPushButton("btn1",this);
    // 移动 btn1 按钮
    btn1->move(250,150);//移动到（200，200）的位置，坐标系统为LCD坐标

    //常规的写法
    connect(btn1,&QPushButton::released,this,&myWidget::close);

    //Lamada表达式的写法 -- 通过 = 可传入所在类的 this
    connect(btn1,&QPushButton::released,this,[=](){
        this->close();
    });
}

这里有个使用技巧就是，当 connect 函数中的第三个参数是 this，后面是 Lambda 表达式下面这种形式的时候，

[=](){
       ...
    });

第三个参数可以省略。修改上面的代码。

//Lamada表达式的写法 -- 第三个参数 this 可以省略。
connect(btn1,&QPushButton::released,[=](){
    this->close();
});

Lambda 表达式最常用的方式：

[=](){
       ...
    });

使用 Lambda 表达式还有一个优点就是可以避免 “遵循信号与槽函数的参数个数是不是要保持一致”（笔记 12信号连接信号中提到的知识点）时可能出现的麻烦。

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