深入探究Qt中的QSignalMapper

一、QSignalMapper用法

在Qt中，QSignalMapper是一個很有用的工具類，它可以將一個信號和多個對象進行關聯。當該信號被觸發時，QSignalMapper會發出自己的一個信號，同時在這個信號中傳遞與觸發的對象關聯的數據。

通常，我們可以使用QSignalMapper來處理一組控件的觸發信號，比如QPushButton的clicked()信號，使用QSignalMapper可以使每個按鈕觸發的操作都不同，這給我們的程序帶來了更靈活的設計。

接下來，我們來看一下QSignalMapper的使用方法。

// 創建QSignalMapper對象
QSignalMapper *mapper = new QSignalMapper(this);
 
// 創建QPushButton對象
QPushButton *btn1 = new QPushButton(tr("Button 1"));
QPushButton *btn2 = new QPushButton(tr("Button 2"));
 
// 信號與槽函數之間的關聯
connect(btn1, SIGNAL(clicked()), mapper, SLOT(map()));
connect(btn2, SIGNAL(clicked()), mapper, SLOT(map()));
 
// 將按鈕與數據相關聯
mapper->setMapping(btn1, "Button 1 clicked");
mapper->setMapping(btn2, "Button 2 clicked");
 
// 連接QSignalMapper自己的信號
connect(mapper, SIGNAL(mapped(QString)), this, SLOT(handleButton(QString)));

上面的例子中，我們先創建了一個QSignalMapper對象，並創建了兩個QPushButton對象。接着，使用connect()將兩個QPushButton對象的clicked()信號與QSignalMapper對象的map()槽函數關聯起來，將QPushButton對象與相關聯的數據（這裡是QString）使用setMapping()方法進行關聯。最後連接QSignalMapper自己的mapped()信號到handleButton()槽函數上。

當我們點擊QPushButton對象時，每個按鈕觸發的操作都會被區別對待，並且操作的具體內容會在handleButton()槽函數中處理。

二、QSignalMapper Mapping

在上一節中，我們使用setMapping()方法將QPushButton對象與QString數據相關聯。實際上，QSignalMapper可以與任意類型的QObject對象進行相關聯。

另外，使用QSignalMapper的一個重要技巧是將整個對象作為映射，而不是對象的一個屬性。這意味着如果想要對一個控件發射信號並提供額外的信息，我們可以將該控件本身作為映射，在槽函數中獲取所有需要的相關信息。

下面是一個基於QSignalMapper的完整的代碼示例：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
class Widget : public QWidget
{
  Q_OBJECT
 
public:
  explicit Widget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent)
  {
     // 創建QSignalMapper對象
     mapper = new QSignalMapper(this);
 
     // 創建標籤
     QLabel *label = new QLabel(tr("Click any button"));
     layout()->addWidget(label);
 
     // 創建QPushButton對象
     QVariantMap properties{{"text", tr("Button 1")}, {"tag", 1234}};
     QPushButton *btn1 = createPushButton(properties);
 
     properties.replace("text", tr("Button 2"), "tag", 5678);
     QPushButton *btn2 = createPushButton(properties);
 
     // 信號與槽函數之間的關聯
     connect(btn1, SIGNAL(clicked()), mapper, SLOT(map()));
     connect(btn2, SIGNAL(clicked()), mapper, SLOT(map()));
 
     // 將按鈕與數據相關聯
     mapper->setMapping(btn1, btn1);
     mapper->setMapping(btn2, btn2);
 
     // 連接QSignalMapper自己的信號
     connect(mapper, SIGNAL(mapped(QObject*)), this, SLOT(handleButton(QObject*)));
 
     setLayout(new QVBoxLayout());
     layout()->addWidget(btn1);
     layout()->addWidget(btn2);
  }
 
public slots:
  void handleButton(QObject *obj)
  {
     QPushButton *button = qobject_cast(obj);
     QVariantMap properties = button->property("attributes").toMap();
 
     QMessageBox::information(this, "Info", QString("Button clicked!\n"
                                                     "Text: %1\n"
                                                     "Tag: %2\n").arg(properties["text"].toString(),
                                                                     properties["tag"].toInt()));
  }
 
private:
  QPushButton* createPushButton(const QVariantMap &properties)
  {
     QPushButton *button = new QPushButton(this);
     button->setProperty("attributes", QVariant(properties));
     button->setText(properties.value("text").toString());
 
     return button;
  }
 
  QSignalMapper *mapper;
};
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  QApplication a(argc, argv);
  Widget w;
  w.show();
  return a.exec();
}

上面例子中，我們創建了一個QPushButton對象，並關聯了兩個數據：text和tag。我們使用QVariantMap將數據存儲在屬性中，並使用setMapping()方法將QPushButton對象與自身相關聯。在handleButton()槽函數中，我們使用qobject_cast()將QObject對象強制轉換為QPushButton對象，並從其屬性中檢索相關信息進行處理。

三、QSignalMapper替代類

雖然QSignalMapper是一個非常實用的工具類，但在一些簡單的應用程序中，它可能會顯得過於笨重和複雜。Qt提供了許多替代QSignalMapper的方法。

QObject::sender()方法經常被用來獲取發射信號的對象。當信號觸發時，QObject::sender()會返回最後一個發射信號的對象。

於是，我們可以在槽函數中使用switch()或者if()等條件語句對不同的對象進行判斷，並執行對應的操作。

下面以一個簡單的例子來演示如何使用QObject::sender()方法替代QSignalMapper：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
class Widget : public QWidget
{
  Q_OBJECT
 
public:
  explicit Widget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent)
  {
     QPushButton *btn1 = new QPushButton(tr("Button 1"));
     QPushButton *btn2 = new QPushButton(tr("Button 2"));
 
     connect(btn1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(handleButton()));
     connect(btn2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(handleButton()));
 
     setLayout(new QVBoxLayout());
     layout()->addWidget(btn1);
     layout()->addWidget(btn2);
  }
 
public slots:
  void handleButton()
  {
     QPushButton *button = qobject_cast(sender());
     if(button == nullptr) { return; }
 
     qDebug() <text());
  }
};
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  QApplication a(argc, argv);
  Widget w;
  w.show();
  return a.exec();
}

上面例子中，我們創建了兩個QPushButton對象，並使用QObject::sender()方法檢索哪一個QPushButton發射了信號。在槽函數中使用qobject_cast()將QObject對象強制轉換為QPushButton對象，並輸出該QPushButton對象的文本。

四、QSignalMapper獲取信號發射對象選取

有時候，我們想在控件中保存一些數據，而不想使用屬性。在這種情況下，我們可以使用QWidget::setUserData()和QWidget::userData()來保存控件的相關信息。使用QSignalMapper是很方便的，我們可以將保存在QWidget::userData()中的數據直接傳遞到槽函數中。

下面是一段代碼示例，演示如何使用QWidget::userData()：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
class Widget : public QWidget
{
  Q_OBJECT
 
public:
  explicit Widget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent)
  {
     QPushButton *btn1 = new QPushButton(tr("Button 1"));
     QPushButton *btn2 = new QPushButton(tr("Button 2"));
 
     btn1->setUserData(0, QVariant(1234));
     btn2->setUserData(0, QVariant(5678));
 
     connect(btn1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(handleButton()));
     connect(btn2, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(handleButton()));
 
     setLayout(new QVBoxLayout());
     layout()->addWidget(btn1);
     layout()->addWidget(btn2);
  }
 
public slots:
  void handleButton()
  {
     QPushButton *button = qobject_cast(sender());
     if(button == nullptr) { return; }
 
     QVariant data = button->userData(0);
     if(data.isValid() && data.type() == QVariant::Int) {
         qDebug() <text(), data.toInt());
     }
  }
};
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  QApplication a(argc, argv);
  Widget w;
  w.show();
  return a.exec();
}

上面例子中，我們創建了兩個QPushButton對象，並使用QWidget::setUserData()將其與QVariant對象相關聯。在槽函數中，我們使用qobject_cast()檢索sender()對象，並使用QWidget::userData()獲取已關聯的數據。

五、總結

QSignalMapper是一個非常有用的工具類，可以使我們處理多個控件發射的信號更加靈活。使用QSignalMapper，可以將一個信號和多個對象進行關聯。當該信號被觸發時，QSignalMapper會發出自己的一個信號，同時在這個信號中傳遞與觸發的對象關聯的數據。

另外，QObject::sender()方法是一個方便的替代QSignalMapper的方式。當信號被觸發時，可以使用QObject::sender()獲取發射信號的對象，並使用qobject_cast()將QObject對象強制轉換為實際的控件對象。

最後，在控件中保存數據時，可以使用QWidget::userData()和QWidget::setUserData()方法，將控件與QVariant對象相關聯。