詳解PyQt5信號與槽的幾種高級玩法
信號（Signal）和槽（Slot）是Qt中的核心機制，也是在PyQt編程中對象之間進行通信的機制。本文介紹了幾種PyQt 5信號與槽的幾級玩法。
在Qt中，每一個QObject對象和PyQt中所有繼承自QWidget的控件（這些都是QObject的子對象）都支持信號與槽機制。當信號發(fā)射時，連接的槽函數(shù)將會自動執(zhí)行。在PyQt 5中信號與槽通過object.signal.connect()方法連接。
PyQt的窗口控件類中有很多內(nèi)置信號，開發(fā)者也可以添加自定義信號。信號與槽具有如下特點。
- 一個信號可以連接多個槽。
- 一個信號可以連接另一個信號。
- 信號參數(shù)可以是任何Python類型。
- 一個槽可以監(jiān)聽多個信號。
- 信號與槽的連接方式可以是同步連接，也可以是異步連接。
- 信號與槽的連接可能會跨線程。
- 信號可能會斷開。
在GUI編程中，當改變一個控件的狀態(tài)時（如單擊了按鈕），通常需要通知另一個控件，也就是實現(xiàn)了對象之間的通信。在早期的GUI編程中使用的是回調(diào)機制，在Qt中則使用一種新機制——信號與槽。在編寫一個類時，要先定義該類的信號與槽，在類中信號與槽進行連接，實現(xiàn)對象之間的數(shù)據(jù)傳輸。信號與槽機制示意圖如圖1所示。
當事件或者狀態(tài)發(fā)生改變時，就會發(fā)出信號。同時，信號會觸發(fā)所有與這個事件（信號）相關(guān)的函數(shù)（槽）。信號與槽可以是多對多的關(guān)系。一個信號可以連接多個槽，一個槽也可以監(jiān)聽多個信號。
關(guān)于PyQt API中信號與槽的更詳細解釋，可以參考官方網(wǎng)站： http://pyqt.sourceforge.net/Docs/PyQt5/signals_slots.html
1 高級自定義信號與槽
所謂高級自定義信號與槽，指的是我們可以以自己喜歡的方式定義信號與槽函數(shù)，并傳遞參數(shù)。自定義信號的一般流程如下：
（1）定義信號。
（2）定義槽函數(shù)。
（3）連接信號與槽函數(shù)。
（4）發(fā)射信號。
1．定義信號
通過類成員變量定義信號對象。
class MyWidget(QWidget):
# 無參數(shù)的信號
Signal_NoParameters = pyqtSignal()
# 帶一個參數(shù)(整數(shù))的信號
Signal_OneParameter = pyqtSignal(int)
# 帶一個參數(shù)(整數(shù)或者字符串)的重載版本的信號
Signal_OneParameter_Overload = pyqtSignal([int],[str])
# 帶兩個參數(shù)(整數(shù),字符串)的信號
Signal_TwoParameters = pyqtSignal(int,str)
# 帶兩個參數(shù)([整數(shù),整數(shù)]或者[整數(shù),字符串])的重載版本的信號
Signal_TwoParameters_Overload = pyqtSignal([int,int],[int,str])
2．定義槽函數(shù)
定義一個槽函數(shù)，它有多個不同的輸入?yún)?shù)。
class MyWidget(QWidget):
def setValue_NoParameters(self):
'''無參數(shù)的槽函數(shù)'''
pass
def setValue_OneParameter(self,nIndex):
'''帶一個參數(shù)(整數(shù))的槽函數(shù)'''
pass
def setValue_OneParameter_String(self,szIndex):
'''帶一個參數(shù)(字符串)的槽函數(shù)'''
pass
def setValue_TwoParameters(self,x,y):
'''帶兩個參數(shù)(整數(shù),整數(shù))的槽函數(shù)'''
pass
def setValue_TwoParameters_String(self,x,szY):
'''帶兩個參數(shù)(整數(shù),字符串)槽函數(shù)'''
pass
3．連接信號與槽函數(shù)
通過connect方法連接信號與槽函數(shù)或者可調(diào)用對象。
app = QApplication(sys.argv) widget = MyWidget() # 連接無參數(shù)的信號 widget.Signal_NoParameters.connect(self.setValue_NoParameters ) # 連接帶一個整數(shù)參數(shù)的信號 widget.Signal_OneParameter.connect(self.setValue_OneParameter) # 連接帶一個整數(shù)參數(shù)，經(jīng)過重載的信號 widget.Signal_OneParameter_Overload[int]. connect(self.setValue_OneParameter) # 連接帶一個整數(shù)參數(shù)，經(jīng)過重載的信號 widget.Signal_OneParameter_Overload[str]. connect(self.setValue_OneParameter_String ) # 連接一個信號，它有兩個整數(shù)參數(shù) widget.Signal_TwoParameters.connect(self.setValue_TwoParameters ) # 連接帶兩個參數(shù)(整數(shù),整數(shù))的重載版本的信號 widget.Signal_TwoParameters_Overload[int,int]. connect(self.setValue_TwoParameters ) # 連接帶兩個參數(shù)(整數(shù),字符串)的重載版本的信號 widget.Signal_TwoParameters_Overload[int,str]. connect(self.setValue_TwoParameters_String ) widget.show()
4．發(fā)射信號
通過emit方法發(fā)射信號。
class MyWidget(QWidget):
def mousePressEvent(self, event):
# 發(fā)射無參數(shù)的信號
self.Signal_NoParameters.emit()
# 發(fā)射帶一個參數(shù)(整數(shù))的信號
self.Signal_OneParameter.emit(1)
# 發(fā)射帶一個參數(shù)(整數(shù))的重載版本的信號
self.Signal_OneParameter_Overload.emit(1)
# 發(fā)射帶一個參數(shù)(字符串)的重載版本的信號
self.Signal_OneParameter_Overload.emit("abc")
# 發(fā)射帶兩個參數(shù)(整數(shù),字符串)的信號
self.Signal_TwoParameters.emit(1,"abc")
# 發(fā)射帶兩個參數(shù)(整數(shù),整數(shù))的重載版本的信號
self.Signal_TwoParameters_Overload.emit(1,2)
# 發(fā)射帶兩個參數(shù)(整數(shù),字符串)的重載版本的信號
self.Signal_TwoParameters_Overload.emit (1,"abc")
5．實例
本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlot02.py，其完整代碼如下：
from PyQt5.QtCore import QObject , pyqtSignal
class CustSignal(QObject):
#聲明無參數(shù)的信號
signal1 = pyqtSignal()
#聲明帶一個int類型參數(shù)的信號
signal2 = pyqtSignal(int)
#聲明帶int和str類型參數(shù)的信號
signal3 = pyqtSignal(int,str)
#聲明帶一個列表類型參數(shù)的信號
signal4 = pyqtSignal(list)
#聲明帶一個字典類型參數(shù)的信號
signal5 = pyqtSignal(dict)
#聲明一個多重載版本的信號，包括帶int和str類型參數(shù)的信號和帶str類型參數(shù)的信號
signal6 = pyqtSignal([int,str], [str])
def __init__(self,parent=None):
super(CustSignal,self).__init__(parent)
#將信號連接到指定槽函數(shù)
self.signal1.connect(self.signalCall1)
self.signal2.connect(self.signalCall2)
self.signal3.connect(self.signalCall3)
self.signal4.connect(self.signalCall4)
self.signal5.connect(self.signalCall5)
self.signal6[int,str].connect(self.signalCall6)
self.signal6[str].connect(self.signalCall6OverLoad)
#發(fā)射信號
self.signal1.emit()
self.signal2.emit(1)
self.signal3.emit(1,"text")
self.signal4.emit([1,2,3,4])
self.signal5.emit({"name":"wangwu","age":"25"})
self.signal6[int,str].emit(1,"text")
self.signal6[str].emit("text")
def signalCall1(self):
print("signal1 emit")
def signalCall2(self,val):
print("signal2 emit,value:",val)
def signalCall3(self,val,text):
print("signal3 emit,value:",val,text)
def signalCall4(self,val):
print("signal4 emit,value:",val)
def signalCall5(self,val):
print("signal5 emit,value:",val)
def signalCall6(self,val,text):
print("signal6 emit,value:",val,text)
def signalCall6OverLoad(self,val):
print("signal6 overload emit,value:",val)
if __name__ == '__main__':
custSignal = CustSignal()
運行結(jié)果如下：
signal1 emit
signal2 emit,value: 1
signal3 emit,value: 1 text
signal4 emit,value: [1, 2, 3, 4]
signal5 emit,value: {'name': 'wangwu', 'age': '25'}
signal6 emit,value: 1 text
signal6 overload emit,value: text
2 使用自定義參數(shù)
在PyQt編程過程中，經(jīng)常會遇到給槽函數(shù)傳遞自定義參數(shù)的情況，比如有一個信號與槽函數(shù)的連接是
button1.clicked.connect(show_page)
我們知道對于clicked信號來說，它是沒有參數(shù)的；對于show_page函數(shù)來說，希望它可以接收參數(shù)。希望show_page函數(shù)像如下這樣：
def show_page(self, name): print(name," 點擊啦")
于是就產(chǎn)生一個問題——信號發(fā)出的參數(shù)個數(shù)為0，槽函數(shù)接收的參數(shù)個數(shù)為1，由于0<1，這樣運行起來一定會報錯（原因是信號發(fā)出的參數(shù)個數(shù)一定要大于槽函數(shù)接收的參數(shù)個數(shù)）。解決這個問題就是本節(jié)的重點：自定義參數(shù)的傳遞。
本書提供了兩種解決方法，其中一種解決方法是使用lambda表達式。本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_ winSignalSlot04.py ，其完整代碼如下：
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QPushButton , QWidget , QMessageBox, QApplication, QHBoxLayout
import sys
class WinForm(QMainWindow):
def __init__(self, parent=None):
super(WinForm, self).__init__(parent)
button1 = QPushButton('Button 1')
button2 = QPushButton('Button 2')
button1.clicked.connect(lambda: self.onButtonClick(1))
button2.clicked.connect(lambda: self.onButtonClick(2))
layout = QHBoxLayout()
layout.addWidget(button1)
layout.addWidget(button2)
main_frame = QWidget()
main_frame.setLayout(layout)
self.setCentralWidget(main_frame)
def onButtonClick(self, n):
print('Button {0} 被按下了'.format(n))
QMessageBox.information(self, "信息提示框", 'Button {0} clicked'.format(n))
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
form = WinForm()
form.show()
sys.exit(app.exec_())
運行腳本，顯示效果如圖2和圖3所示。
代碼分析：
單擊“Button 1”按鈕，將彈出一個信息提示框，提示信息為“Button 1 clicked”。Python控制臺的輸出信息為：
Button 1 被按下了
這里重點解釋onButtonClick()函數(shù)是怎樣處理從兩個按鈕傳來的信號的。使用lambda表達式傳遞按鈕數(shù)字給槽函數(shù)，當然也可以傳遞其他任何東西，甚至是按鈕控件本身（假設(shè)槽函數(shù)打算把傳遞信號的按鈕修改為不可用的話）。
另一種解決方法是使用functools中的partial函數(shù)。本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_winSignalSlot05.py，其核心代碼如下：
button1.clicked.connect(partial(self.onButtonClick, 1)) button2.clicked.connect(partial(self.onButtonClick, 2))
采用哪種方法好一點呢？這屬于風格問題，筆者比較喜歡使用lambda表達式，因為其條理清晰，而且靈活。
3 裝飾器信號與槽
所謂裝飾器信號與槽，就是通過裝飾器的方法來定義信號和槽函數(shù)。具體的使用方法如下：
@PyQt5.QtCore.pyqtSlot(參數(shù))
def on_發(fā)送者對象名稱_發(fā)射信號名稱(self, 參數(shù)):
pass
這種方法有效的前提是下面的函數(shù)已經(jīng)執(zhí)行：
QMetaObject.connectSlotsByName(QObject)
在上面代碼中，“發(fā)送者對象名稱”就是使用setObjectName函數(shù)設(shè)置的名稱，因此自定義槽函數(shù)的命名規(guī)則也可以看成：on + 使用setObjectName設(shè)置的名稱 + 信號名稱。接下來看具體的使用方法。
本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_connSlotsByName.py，其完整代碼如下：
from PyQt5 import QtCore
from PyQt5.QtWidgets import QApplication ,QWidget ,QHBoxLayout , QPushButton
import sys
class CustWidget( QWidget ):
def __init__(self, parent=None):
super(CustWidget, self).__init__(parent)
self.okButton = QPushButton("OK", self)
#使用setObjectName設(shè)置對象名稱
self.okButton.setObjectName("okButton")
layout = QHBoxLayout()
layout.addWidget(self.okButton)
self.setLayout(layout)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self)
@QtCore.pyqtSlot()
def on_okButton_clicked(self):
print( "單擊了OK按鈕")
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
win = CustWidget()
win.show()
app.exec_()
運行腳本，顯示效果如圖4所示。單擊“OK”按鈕，控制臺打印出預期的調(diào)試信息。
有的讀者可能注意到，我們一直沒有解釋下面這行代碼的含義：
QMetaObject.connectSlotsByName(QObject)
事實上，它是在PyQt 5中根據(jù)信號名稱自動連接到槽函數(shù)的核心代碼。通過前面章節(jié)中的例子可以知道，使用pyuic5命令生成的代碼中會帶有這么一行代碼，接下來對其進行解釋。
這行代碼用來將QObject中的子孫對象的某些信號按照其objectName連接到相應(yīng)的槽函數(shù)。這句話讀起來有些拗口，這里舉個例子進行簡單說明。以上面例子中的代碼為例：
假設(shè)代碼QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self)已經(jīng)執(zhí)行，則下面的代碼：
@QtCore.pyqtSlot() def on_okButton_clicked(self): print( "單擊了OK按鈕")
會被自動識別為下面的代碼（注意，函數(shù)中去掉了on，因為on會受到connectSlotsByName的影響，加上on運行時會出現(xiàn)問題）：
def __init__(self, parent=None):
self.okButton.clicked.connect(self.okButton_clicked)
def okButton_clicked(self):
print("單擊了OK按鈕")
這部分代碼放在PyQt5/Chapter07/qt07_connSlotsByName_2.py文件中：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
【簡介】
信號與槽的自動連接例子
"""
from PyQt5 import QtCore
from PyQt5.QtWidgets import QApplication ,QWidget ,QHBoxLayout , QPushButton
import sys
class CustWidget( QWidget ):
def __init__(self, parent=None):
super(CustWidget, self).__init__(parent)
self.okButton = QPushButton("OK", self)
#使用setObjectName設(shè)置對象名稱
self.okButton.setObjectName("okButton")
layout = QHBoxLayout()
layout.addWidget(self.okButton)
self.setLayout(layout)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(self)
self.okButton.clicked.connect(self.okButton_clicked)
def okButton_clicked(self):
print( "單擊了OK按鈕")
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
win = CustWidget()
win.show()
sys.exit(app.exec_())
運行上述代碼，發(fā)現(xiàn)結(jié)果和圖4一樣。
4 信號與槽的斷開和連接
有時候基于某些原因，想要臨時或永久斷開某個信號與槽的連接。這就是本節(jié)案例想要達到的目的。
本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlot03.py，其完整代碼如下：
from PyQt5.QtCore import QObject , pyqtSignal
class SignalClass(QObject):
# 聲明無參數(shù)的信號
signal1 = pyqtSignal()
# 聲明帶一個int類型參數(shù)的信號
signal2 = pyqtSignal(int)
def __init__(self,parent=None):
super(SignalClass,self).__init__(parent)
# 將信號signal1連接到sin1Call和sin2Call這兩個槽函數(shù)
self.signal1.connect(self.sin1Call)
self.signal1.connect(self.sin2Call)
# 將信號signal2連接到信號signal1
self.signal2.connect(self.signal1)
# 發(fā)射信號
self.signal1.emit()
self.signal2.emit(1)
# 斷開signal1、signal2信號與各槽函數(shù)的連接
self.signal1.disconnect(self.sin1Call)
self.signal1.disconnect(self.sin2Call)
self.signal2.disconnect(self.signal1)
# 將信號signal1和signal2連接到同一個槽函數(shù)sin1Call
self.signal1.connect(self.sin1Call)
self.signal2.connect(self.sin1Call)
# 再次發(fā)射信號
self.signal1.emit()
self.signal2.emit(1)
def sin1Call(self):
print("signal-1 emit")
def sin2Call(self):
print("signal-2 emit")
if __name__ == '__main__':
signal = SignalClass()
運行結(jié)果如下：
signal-1 emit
signal-2 emit
signal-1 emit
signal-2 emit
signal-1 emit
signal-1 emit
5 多線程中信號與槽的使用
最簡單的多線程使用方法是利用QThread函數(shù)，如下代碼（見PyQt5/Chapter07/ qt07_signalSlot04.py）展示了QThread函數(shù)和信號與槽簡單的結(jié)合方法。其完整代碼如下：
from PyQt5.QtWidgets import QApplication ,QWidget
from PyQt5.QtCore import QThread , pyqtSignal
import sys
class Main(QWidget):
def __init__(self, parent = None):
super(Main,self).__init__(parent)
# 創(chuàng)建一個線程實例并設(shè)置名稱、變量、信號與槽
self.thread = MyThread()
self.thread.setIdentity("thread1")
self.thread.sinOut.connect(self.outText)
self.thread.setVal(6)
def outText(self,text):
print(text)
class MyThread(QThread):
sinOut = pyqtSignal(str)
def __init__(self,parent=None):
super(MyThread,self).__init__(parent)
self.identity = None
def setIdentity(self,text):
self.identity = text
def setVal(self,val):
self.times = int(val)
# 執(zhí)行線程的run方法
self.start()
def run(self):
while self.times > 0 and self.identity:
# 發(fā)射信號
self.sinOut.emit(self.identity+"==>"+str(self.times))
self.times -= 1
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
main = Main()
main.show()
sys.exit(app.exec_())
運行結(jié)果如下：
thread1==>6
thread1==>5
thread1==>4
thread1==>3
thread1==>2
thread1==>1
有時在開發(fā)程序時經(jīng)常會執(zhí)行一些耗時的操作，這樣就會導致界面卡頓，這也是多線程的應(yīng)用范圍之一——為了解決這個問題，我們可以創(chuàng)建多線程，使用主線程更新界面，使用子線程實時處理數(shù)據(jù)，最后將結(jié)果顯示到界面上。
本例中，定義了一個后臺線程類BackendThread來模擬后臺耗時操作，在這個線程類中定義了信號update_date。使用BackendThread線程類在后臺處理數(shù)據(jù)，每秒發(fā)射一次自定義信號update_date。
在初始化窗口界面時，定義后臺線程類BackendThread，并把線程類的信號update_date連接到槽函數(shù)handleDisplay()。這樣后臺線程每發(fā)射一次信號，就可以把最新的時間值實時顯示在前臺窗口的QLineEdit文本對話框中。
本例文件名為PyQt5/Chapter07/qt07_signalSlotThreaad.py，其完整代碼如下：
from PyQt5.QtCore import QThread , pyqtSignal, QDateTime
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QDialog, QLineEdit
import time
import sys
class BackendThread(QThread):
# 通過類成員對象定義信號
update_date = pyqtSignal(str)
# 處理業(yè)務(wù)邏輯
def run(self):
while True:
data = QDateTime.currentDateTime()
currTime = data.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")
self.update_date.emit( str(currTime) )
time.sleep(1)
class Window(QDialog):
def __init__(self):
QDialog.__init__(self)
self.setWindowTitle('PyQt 5界面實時更新例子')
self.resize(400, 100)
self.input = QLineEdit(self)
self.input.resize(400, 100)
self.initUI()
def initUI(self):
# 創(chuàng)建線程
self.backend = BackendThread()
# 連接信號
self.backend.update_date.connect(self.handleDisplay)
# 開始線程
self.backend.start()
# 將當前時間輸出到文本框
def handleDisplay(self, data):
self.input.setText(data)
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
win = Window()
win.show()
sys.exit(app.exec_())
運行腳本，顯示效果如圖5所示。
到此這篇關(guān)于詳解PyQt5信號與槽的幾種高級玩法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PyQt5信號與槽內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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