零、基本概念

什么是信号槽?

信号槽类似于软件设计模式中的观察者模式，（观察者模式是一种对象行为模式。它定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。）被观察者发出的信号（signal），观察者收到自己注册监听signal，就通过槽（slot）关联的槽函数function实现动作操作。

信号槽的优缺点

（1）类型安全

信号的参数类型、参数个数需要和槽函数的参数类型和参数个数一致。槽函数的个数可以少于信号的参数个数，但缺少的参数必须是信号参数的最后一个或最后几个。

（2）松散耦合

信号发送者不需要知道发出的信号被哪个对象的槽函数接收，槽函数也不需要知道哪些信号关联了自己，Qt的信号槽机制保证了信号与槽函数的调用。支持信号槽机制的类或者父类必须继承于QObject。

（3）效率

信号槽增强了对象间通信的灵活性，同时损失了一些性能，通过信号调用的槽函数比直接调用速度慢约10倍（因为需要定位信号接收者；遍历所有关联；编组/解组传递的参数；多线程时，信号可能需要排队），这种调用速度对性能要求不是非常高的场景是可以忽略的，是满足绝大部分场景。

信号槽的用法和性质

connect(sender, signal, receiver, slot);

sender：发出信号的对象
signal：发送对象发出的信号
receiver：接收信号的对象
slot：接收对象在接收到信号之后所需要调用的函数（槽函数）

系统自带的信号：

void clicked(bool checked = false)
void pressed()
void released()
void toggled(bool checked )
 signals inherited from Qwidget
 signals inherited from Q0bject

1. 一个信号可以关联多个槽函数。
2. 多个信号可以关联一个槽函数
3. 一个信号可以关联另一个信号
4. 一个信号关联多个信号

一、Qt核心机制

1. 信号与槽（Signals & Slots）
   • 问：Qt的信号槽机制与回调函数有何区别？
   • 答：
     • 解耦性：信号槽通过元对象系统（Meta-Object System）连接，发送者无需知道接收者。
     • 参数类型安全：编译时检查参数类型（需用Q_DECLARE_METATYPE注册自定义类型）。
     • 多对多通信：一个信号可连接多个槽，反之亦然。
     • 线程安全：支持跨线程通信（自动选择Qt::AutoConnection模式）。
2. 元对象系统（Meta-Object System）
   • 问：moc（元对象编译器）的作用是什么？
   • 答：
     • 处理Q_OBJECT宏，生成moc_*.cpp文件，实现信号槽、动态属性、运行时类型信息（RTTI）等功能。
     • 支持qobject_cast进行安全的类型转换。

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二、内存管理与对象模型

3. 父子对象机制
   • 问：Qt如何管理对象的生命周期？
   • 答：
     • 通过QObject的父子关系：父对象析构时自动销毁所有子对象。
     • 示例：QWidget* child = new QWidget(parent);
4. 智能指针
   • 问：如何在Qt中使用智能指针？
   • 答：
     • 使用QSharedPointer、QWeakPointer管理动态对象。
     • 注意：QObject及其子类通常依赖父子关系管理，需谨慎混合使用。

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三、多线程与并发

5. QThread的两种用法
   • 问：继承QThread与使用moveToThread有何区别？
   • 答：
     • 子类化QThread：重写run()方法，适用于需要控制线程执行流程的场景。
     • moveToThread：将对象移动到新线程，通过信号槽触发逻辑（更符合事件驱动模型）。
6. 线程同步
   • 问：Qt中如何实现线程同步？
   • 答：
     • 使用QMutex、QReadWriteLock、QSemaphore。
     • 跨线程通信优先使用信号槽（自动排队或阻塞）。

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四、事件处理与绘图

7. 事件循环（Event Loop）
   • 问：解释Qt的事件处理流程。
   • 答：
     • 事件由QApplication进入事件队列。
     • QEventLoop逐一分发事件（如鼠标、键盘、定时器事件）。
     • 可重写event(QEvent*)或特定事件处理器（如mousePressEvent()）。
8. 绘图机制
   • 问：如何使用QPainter进行自定义绘图？
   • 答：
     • 在paintEvent()中使用QPainter绘制图形。
     • 双缓冲技术：通过QPixmap作为临时画布避免闪烁。

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五、网络与模型视图编程

9. TCP/UDP通信
   • 问：如何实现Qt下的TCP客户端？
   • 答：

QTcpSocket *socket = new QTcpSocket(this);
socket->connectToHost("127.0.0.1", 1234);
connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, [=](){
    QByteArray data = socket->readAll();
    // 处理数据
});

10. 模型/视图框架
    • 问：QAbstractItemModel的作用是什么？
    • 答：
      • 提供数据接口供视图（如QListView）显示，分离数据与UI。
      • 需实现rowCount(), data(), setData()等方法。

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六、实际场景问题

11. 调试与性能优化
    • 问：如何检测Qt程序的内存泄漏？
    • 答：
      • 使用工具：Valgrind（Linux）、VLD（Windows）、Qt内置的qDebug()输出对象树。
      • 检查未正确父对象化的QObject。
12. 跨平台适配
    • 问：Qt如何实现跨平台？
    • 答：
      • 抽象底层API（如OpenGL、DirectX），提供统一接口。
      • 使用Q_OS_WIN、Q_OS_LINUX等宏处理平台差异。

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示例代码：信号槽连接

// 声明
class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void doWork() { /* ... */ }
};

// 连接
QThread thread;
Worker worker;
worker.moveToThread(&thread);
connect(&thread, &QThread::started, &worker, &Worker::doWork);
thread.start();

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高频考点总结

• 信号槽的5种连接方式：Qt::AutoConnection（默认）、DirectConnection、QueuedConnection等。
• 事件过滤器：installEventFilter()拦截处理事件。
• 国际化：使用tr()包裹字符串，配合.ts文件翻译。
• 样式表（QSS）：类似CSS，定制控件外观。

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