Qt题目知多少-3

news2024/12/26 11:49:06

1.事件与信号的区别

        使用场合和时机不同 一般情况下，在“使用”窗口部件时，我们经常需要使用信号，并且会遵循信号与槽的机制；而在“实现”窗口部件时，我们就不得不考虑如何处理事件了。举个例子，当使用 QPushButton 时，我们对于它的 clicked()信号往往更为关注，而很少关心促成发射该信号的底层的鼠标或者键盘事件。但是，如果要实现一个类似于 QPushButton 的类，我们就需要编写一定的处理鼠标和键盘事件的代码，而且在必要的时候，仍然需要发射和接收 clicked()信号。

        使用的机制和原理不同 事件类似于 Windows 里的消息，它的发出者一般是窗口系统。相对信号和槽机制，它比较“底层”，它同时支持异步和同步的通信机制，一个事件产生时将被放到事件队列 里，然后我们就可以继续执行该事件 “后面”的代码。事件的机制是非阻塞的。信号和槽机制相对而言比较“高层”，它的发出者一般是对象。从本质上看，它类似于传统的回调机制。

2.信号与槽机制需要注意的问题

信号与槽机制是比较灵活的，但有些局限性我们必须了解，这样在实际的使用过程中才能够做到有的放矢，避免产生一些错误。下面就介绍一下这方面的情况。

1）信号与槽的效率是非常高的，但是同真正的回调函数比较起来，由于增加了灵活 性，因此在速度上还是有所损失，当然这种损失相对来说是比较小的，通过在一台 i586- 133 的机器上测试是 10 微秒（运行 Linux），可见这种机制所提供的简洁性、灵活性还是值得的。但如果我们要追求高效率的话，比如在实时系统中就要尽可能的少用这种机制。

2）信号与槽机制与普通函数的调用一样，如果使用不当的话，在程序执行时也有可能产生死循环。因此，在定义槽函数时一定要注意避免间接形成无限循环，即在槽中再次发射所接收到的同样信号。

3）宏定义不能用在 signal 和 slot 的参数中。

4）构造函数不能用在 signals 或者 slots 声明区域内。

5）函数指针不能作为信号或槽的参数。

6）信号与槽也不能携带模板类参数。

3.信号的注意点

1）所有的信号声明都是公有的，所以Qt规定不能在signals前面加public,private, protected。

2）必须直接或间接继承自QOBject类，并且开头私有声明包含Q_OBJECT。

3）在同一个线程中，当一个信号被emit发出时，会立即执行其槽函数，等槽函数执行完毕后，才会执行emit后面的代码，如果一个信号链接了多个槽，那么会等所有的槽函数执行完毕后才执行后面的代码，槽函数的执行顺序是按照它们链接时的顺序执行的。不同线程中（即跨线程时），槽函数的执行顺序是随机的。

4）在链接信号和槽时，可以设置链接方式为：在发出信号后，不需要等待槽函数执行完，而是直接执行后面的代码，是通过connect的第5个参数。

5） 信号与槽机制要求信号和槽的参数一致，所谓一致，是参数类型一致。如果不一致，允许的情况是，信号的参数可以比槽函数的参数多，即便如此，槽函数存在的那些参数的顺序也必须和信号的前面几个一致起来。这是因为，你可以在槽函数中选择忽略信号传来的数据（也就是槽函数的参数比信号的少），但是不能说信号根本没有这个数据，你就要在槽函数中使用（就是槽函数的参数比信号的多，这是不允许的）。

4.Qt 实现多线程

        QtConcurrent运行一个线程池,它是一个更高级别的API,不适合运行大量的阻塞操作:如果你做了很多阻塞操作,你很快就会耗尽池并让其他请求排队.在那种情况下,QThread(较低级别的构造)可能更适合于操作(每个代表一个线程).

5.描述Qt中的文件流(QTextStream)和数据流(QDataStream)的区别

        文件流(QTextStream):操作轻量级数据（int,double,QString）数据写入文本件中以后以文本的方式呈现。

        数据流(QDataStream):通过数据流可以操作各种数据类型，包括对象，存储到文件中数据为二进制。

        文件流，数据流都可以操作磁盘文件，也可以操作内存数据。通过流对象可以将对象打包到内存，进行数据的传输。

6.Qt 如何保证多线程安全

1）互斥量（QMutex） QMutex m_Mutex; m_Mutex.lock(); m_Mutex.unlock();

2）互斥锁（QMutexLocker） QMutexLocker mutexLocker(&m_Mutex);

        从声明处开始（在构造函数中加锁），出了作用域自动解锁（在析构函数中解锁）。等待条件（QWaitCondition）QWaitCondtion m_WaitCondition; m_WaitConditon.wait(&m_muxtex, time); m_WaitCondition.wakeAll();

3）QReadWriteLock 是 Qt 框架中提供的一种同步机制，用于控制对共享资源的并发访问。它允许多个线程同时读取资源，但写入资源时则需要独占访问权。这在多线程编程中非常有用，尤其是在读多写少的场景下，可以提高程序的效率。

  QReadLocker 是 Qt 框架中提供的一种 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）风格的锁定机制，用于在多线程环境中自动获取和释放读锁。它通常与 QReadWriteLock 一起使用，以确保对共享资源的安全读取访问。

      QWriteLocker 是 Qt 中用于自动管理写锁的 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）风格的锁定机制。它与 QReadWriteLock 一起使用，确保在多线程环境中对共享资源进行独占访问。

4）QSemaphore 是 Qt 框架中提供的一种基本同步对象，用于控制对共享资源的访问。它维护了一个信号量，该信号量可以被增加或减少。通常，信号量的增加操作称为 release()，减少操作称为 acquire()。当信号量的值为正时，线程可以成功 acquire() 信号量；当值为零时，线程将等待直到信号量增加。

7.详解Qt中的内存管理机制

        所有继承自QOBJECT类的类，如果在new的时候指定了父亲，那么它在清理时在父亲被delete的时候delete的，所以如果一个程序中，所有的QOBJECT类都指定了父亲，那么他们是会一级级的在最上面的父亲清理时被清理，而不用自己清理；

        程序通常最上层会有一个根的QOBJECT，就是放在setCentralWidget（）中的那个QOBJECT，这个QOBJECT在 new的时候不必指定它的父亲，因为这个语句将设定它的父亲为总的QAPPLICATION，当整个QAPPLICATION没有时它就自动清理，所以也无需清理。这里QT4和QT3有不同，QT3中用的是setmainwidget函数，但是这个函数不作为里面QOBJECT的父亲，所以QT3中这个顶层的QOBJECT要自行销毁）。

        这是有人可能会问那如果我自行delete掉这些Qt接管负责销毁的指针了会出现什么情况呢，如果时这样的话，正常情况下Qt的拥有这个对象的那个父亲会知道这件事情，它会直到它的儿子被你直接delete了，这样它会将这个儿子移出它的列表，并且重新构建显示内容，但是直接这样做是有风险的！

        当一个QOBJECT正在接受事件队列时如果中途被你delete掉了，就是出现问题了，所以Qt中建议家不要直接delete掉一个 QOBJECT，如果一定要这样做，要使用QOBJECT的deleteLater()函数，它会让所有事件都发送完一切处理好后马上清除这片内存，而且就算调用多次的deletelater也不会有问题。

        Qt不建议在一个QOBJECT 的父亲的范围之外持有对这个QOBJECT的指针，因为如果这样外面的指针很可能不会察觉这个QOBJECT被释放，会出现错误，如果一定要这样，就要记住你在哪这样做了，然后抓住那个被你违规使用的QOBJECT的destroyed（）信号，当它没有时赶快置零你的外部指针。当然我认为这样做是极其麻烦也不符合高效率编程规范的，所以如果要这样在外部持有QOBJECT的指针，建议使用引用或者用智能指针，如Qt就提供了智能指针针对这些情况。

        Qt中的智能指针封装为QPointer类，所有QOBJECT的子类都可以用这个智能指针来包装，很多用法与普通指针一样，可以详见Qt assistant 通过调查这个Qt的内存管理功能，发现了很多东西，现在觉得虽然这个Qt弄的有点小复杂，但是使用起来还是很方便的，要说的是某些内存泄露的检测工具会认为Qt的程序因为这种方式存在内存泄露，发现时大可不必理会。

8.描述QT的TCP通讯流程

服务端：（QTcpServer）

①创建QTcpServer对象

②监听listen需要的参数是地址和端口号

③当有新的客户端连接成功回发送newConnect信号

④在newConnection信号槽函数中，调用nextPendingConnection函数获取新连QTcpSocket对象

⑤连接QTcpSocket对象的readyRead信号

⑥在readyRead信号的槽函数使用read接收数据

⑦调用write成员函数发送数据

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    tcpServer = new QTcpServer;
    tcpServer->listen(QHostAddress("192.168.0.111"),1234);
    connect(tcpServer,SIGNAL(newConnection()),this,SLOT(new_connect()));
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}
 
void Widget::new_connect()
{
    qDebug("--new connect--");
    QTcpSocket* tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
    connect(tcpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(read_data()));
    socketArr.push_back(tcpSocket);
 
}
 
void Widget::read_data()
{
    for(int i=0; i<socketArr.size(); i++)
    {
        if(socketArr[i]->bytesAvailable())
        {
            char buf[256] = {};
            socketArr[i]->read(buf,sizeof(buf));
            qDebug("---read:%s---",buf);
        }
    }
}

客户端：（QTcpSocket）

①创建QTcpSocket对象

②当对象与Server连接成功时会发送connected 信号

③调用成员函数connectToHost连接服务器，需要的参数是地址和端口号

④connected信号的槽函数开启发送数据

⑤使用write发送数据，read接收数据

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    tcpSocket = new QTcpSocket;
    connect(tcpSocket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(connect_success()));
    tcpSocket->connectToHost("172.20.10.3",1234);
}
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}
void Widget::on_send_clicked()
{
    std::string msg = ui->msg->text().toStdString();
    int ret = tcpSocket->write(msg.c_str(),msg.size()+1);
    qDebug("--send:%d--",ret);
} 
void Widget::connect_success()
{
    ui->send->setEnabled(true);
}

9.描述UDP 之 UdpSocket通讯

        UDP（User Datagram Protocol即用户数据报协议）是一个轻量级的，不可靠的，面向数据报的无连接协议。在网络质量令人十分不满意的环境下，UDP协议数据包丢失严重。由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。所以QQ这种对保密要求并不太高的聊天程序就是使用的UDP协议。

在Qt中提供了QUdpSocket 类来进行UDP数据报（datagrams）的发送和接收。Socket简单地说，就是一个IP地址加一个port端口 。

流程：

①创建QUdpSocket套接字对象

②如果需要接收数据，必须绑定端口

③发送数据用writeDatagram，接收数据用 readDatagram 。

10.多线程使用方法

方法一：①创建一个类从QThread类派生②在子线程类中重写 run 函数, 将处理操作写入该函数中 ③在主线程中创建子线程对象, 启动子线程, 调用start()函数

方法二：①将业务处理抽象成一个业务类, 在该类中创建一个业务处理函数②在主线程中创建一QThread类对象 ③在主线程中创建一个业务类对象 ④将业务类对象移动到子线程中 ⑤在主线程中启动子线程 ⑥通过信号槽的方式, 执行业务类中的业务处理函数

多线程使用注意事项:

  1. 业务对象, 构造的时候不能指定父对象

  2. 子线程中不能处理ui窗口(ui相关的类)

  3. 子线程中只能处理一些数据相关的操作, 不能涉及窗口

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