c++信号和槽机制的轻量级实现，sigslot 库介绍及使用

Qt中的信号与槽机制很好用，然而只在Qt环境中。在现代 C++ 编程中，对象间的通信是一个核心问题。为了解决这个问题，许多库提供了信号和槽（Signals and Slots）机制。今天推荐分享一个轻量级的实现：sigslot 库。源码也很小，用来学习c++的新特性也是不错的选择。

介绍

sigslot 是一个轻量级的 C++ 信号和槽库，它提供了一种类型安全的机制来处理对象之间的通信。信号和槽机制允许对象在状态变化时通知其他对象，而无需直接调用它们的成员函数。这种机制有助于减少对象之间的耦合，使代码更易于维护和扩展。

仓库地址

你可以在 GitHub 上找到 sigslot 库的源码： sigslot GitHub 仓库

https://github.com/palacaze/sigslot

优缺点

优点

类型安全：sigslot 提供了编译时的类型检查，确保信号和槽之间的参数类型匹配。
多线程支持：sigslot 支持多线程环境，可以安全地在不同线程之间传递信号。
自动连接管理：sigslot 会自动管理信号和槽之间的连接，当对象被销毁时，相关的连接也会自动断开。
灵活性：sigslot 允许一个信号连接到多个槽，也允许一个槽连接到多个信号。
简单易用：sigslot 的 API 设计简洁，易于理解和使用。

注意：该库需要c++工具链最低支持c++14标准。

缺点

功能相对简单：相比于 Boost.Signals2 或 Qt 的信号和槽机制，sigslot 的功能较为简单，可能不适合需要复杂信号和槽机制的项目。
文档和社区支持有限：作为一个相对小众的库，sigslot 的文档和社区支持可能不如一些主流库那么丰富。

sigslot作用

Sigslot是信号（signal）和槽（slot）的结合，是一种用于处理C++对象通信的机制。信号是一个对象发出的事件或状态的通知，而槽则是响应信号并执行特定动作的函数。

Sigslot 的作用一句话表式就是为了解耦。例如，有两个类 A 和 B，如果 B 使用 A, 就必须在 B 类中写入与 A 类有关的代码。

使用Sigslot的主要原因包括：

解耦对象之间的通信：Sigslot可以帮助对象完全独立通信，减少对象之间的耦合度，提高程序的可维护性和可扩展性。
简化对象之间的交互：Sigslot可以让对象之间的交互变得更加灵活和简单，使得代码更易于阅读和维护。
支持事件驱动编程：Sigslot可以方便地实现事件驱动的编程模式，使得代码结构清晰，易于理解。

总的来说，Sigslot可以帮助简化C++对象之间的通信和交互，使得代码更加清晰和可维护。

实现原理

sigslot的原理其实非常简单，它就是一个变化的观察者模式。观察者模式如下所示：

观察者模式，首先让 Observer(“观察者”)对象注册到 Subject(“被观察者”) 对象中。当 Subject 状态发生变化时，遍历所有注册到自己的 Observer 对象，并调用它们的 notify方法。

sigslot与观察者模式类似，它使用signal(“信号”)和slot("槽")，区别在于 signal 主动连接自己感兴趣的类及其方法，将它们保存到自己的列表中。当发射信号时，它遍历所有的连接，调用 slot（“槽”）方法。

简单使用

#include "sigslot/signal.hpp"
#include <iostream>void f() { std::cout << "free function\n"; }struct s {void m() { std::cout << "member function\n"; }static void sm() { std::cout << "static member function\n";  }
};struct o {void operator()() { std::cout << "function object\n"; }
};int main() {s d;auto lambda = []() { std::cout << "lambda\n"; };// declare a signal instance with no argumentssigslot::signal<> sig;// sigslot::signal will connect to any callable provided it has compatible// arguments. Here are diverse examplessig.connect(f);sig.connect(&s::m, &d);sig.connect(&s::sm);sig.connect(o());sig.connect(lambda);// Avoid hitting bug https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=68071// on old GCC compilers
#ifndef __clang__
#if GCC_VERSION > 70300auto gen_lambda = [](auto && ... /*a*/) { std::cout << "generic lambda\n"; };sig.connect(gen_lambda);
#endif
#endif// emit a signalsig();return 0;
}

带参数的使用

#include <sigslot/signal.hpp>
#include <iostream>
#include <string>struct foo {// Notice how we accept a double as first argument here// This is fine because float is convertible to doublevoid bar(float d, int i, bool b, std::string &s) {s = b ? std::to_string(i) : std::to_string(d);}
};// Function objects can cope with default arguments and overloading.
// It does not work with static and member functions.
struct obj {void operator()(float, int, bool, std::string &, int = 0) {std::cout << "I was here\n";}void operator()() {}
};// A generic function object that deals with any input argument
struct printer {template <typename T, typename... Ts>void operator()(T a, Ts && ...args) const {std::cout << a;(void)std::initializer_list<int>{((void)(std::cout << " " << std::forward<Ts>(args)), 1)...};std::cout << "\n";}
};int main() {// declare a signal with float, int, bool and string& argumentssigslot::signal<float, int, bool, std::string&> sig;// a Generic lambda that prints its arguments to stdoutauto lambda_printer = [] (auto a, auto && ...args) {std::cout << a;(void)std::initializer_list<int>{((void)(std::cout << " " << args), 1)...};std::cout << "\n";};// connect the slotsfoo ff;sig.connect(printer());sig.connect(&foo::bar, &ff);sig.connect(lambda_printer);sig.connect(obj());float f = 1.f;short i = 2;std::string s = "0";// emit a signalsig(f, i, false, s);sig(f, i, true, s);return 0;
}

使用示例

以下是一个简单的 sigslot 示例，展示了如何使用信号和槽机制：

#include <iostream>
#include <sigslot/signal.hpp>class Button {
public:sigslot::signal<> clicked;
};class Dialog {
public:void handleButtonClick() {std::cout << "Button clicked!" << std::endl;}
};int main() {Button button;Dialog dialog;// Connect the button's clicked signal to the dialog's handleButtonClick slotbutton.clicked.connect(&dialog, &Dialog::handleButtonClick);// Simulate button clickbutton.clicked();return 0;
}

在这个示例中，Button 类有一个 clicked 信号，Dialog 类有一个 handleButtonClick 槽。通过 button.clicked.connect(&dialog, &Dialog::handleButtonClick)，将按钮的 clicked 信号连接到对话框的 handleButtonClick 槽。当 button.clicked() 被调用时，handleButtonClick 槽会被自动调用。

总结

sigslot 是一个轻量级且易于使用的信号和槽库，适用于需要简单信号和槽机制的项目。虽然它的功能相对简单，但对于许多应用场景来说已经足够。如果你正在寻找一个轻量级的解决方案，sigslot 是一个值得考虑的选择。

附源码实现（sigslot-1.2.2带中文注释）

sigslot 源码实现了一个信号槽（Signal-Slot）机制，这是一种用于实现对象间通信的设计模式。信号槽机制允许一个对象（信号发送者）在特定事件发生时通知其他对象（槽接收者），而无需知道这些对象的具体类型。这种解耦的设计使得系统更加灵活和可扩展。

#pragma once
#include <atomic>
#include <cstring>
#include <memory>
#include <mutex>
#include <type_traits>
#include <utility>
#include <thread>
#include <vector>#if defined(__GXX_RTTI) || defined(__cpp_rtti) || defined(_CPPRTTI)
#define SIGSLOT_RTTI_ENABLED 1
#include <typeinfo>
#endifnamespace sigslot {namespace detail {// 用于检测观察者类型的结构体
struct observer_type {};} // namespace detailnamespace trait {/// 表示类型列表的模板
template <typename...> struct typelist {};/*** 可以转换为弱指针概念的指针必须实现to_weak()函数，以便使用ADL进行转换并使其可用*/template <typename T>
std::weak_ptr<T> to_weak(std::weak_ptr<T> w) {return w;
}template <typename T>
std::weak_ptr<T> to_weak(std::shared_ptr<T> s) {return s;
}// 工具
namespace detail {template <typename...>
struct voider { using type = void; };// void_t from c++17
template <typename...T>
using void_t = typename detail::voider<T...>::type;template <typename, typename = void>
struct has_call_operator : std::false_type {};template <typename F>
struct has_call_operator<F, void_t<decltype(&std::remove_reference<F>::type::operator())>>: std::true_type {};template <typename, typename, typename = void, typename = void>
struct is_callable : std::false_type {};template <typename F, typename P, typename... T>
struct is_callable<F, P, typelist<T...>,void_t<decltype(((*std::declval<P>()).*std::declval<F>())(std::declval<T>()...))>>: std::true_type {};template <typename F, typename... T>
struct is_callable<F, typelist<T...>,void_t<decltype(std::declval<F>()(std::declval<T>()...))>>: std::true_type {};template <typename T, typename = void>
struct is_weak_ptr : std::false_type {};template <typename T>
struct is_weak_ptr<T, void_t<decltype(std::declval<T>().expired()),decltype(std::declval<T>().lock()),decltype(std::declval<T>().reset())>>: std::true_type {};template <typename T, typename = void>
struct is_weak_ptr_compatible : std::false_type {};template <typename T>
struct is_weak_ptr_compatible<T, void_t<decltype(to_weak(std::declval<T>()))>>: is_weak_ptr<decltype(to_weak(std::declval<T>()))> {};} // namespace detailstatic constexpr bool with_rtti =
#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDtrue;
#elsefalse;
#endif/// 确定一个指针是否可以转换为“弱”指针
template <typename P>
constexpr bool is_weak_ptr_compatible_v = detail::is_weak_ptr_compatible<std::decay_t<P>>::value;/// 确定类型T（可调用或Pmf）是否可以使用提供的参数调用
template <typename L, typename... T>
constexpr bool is_callable_v = detail::is_callable<T..., L>::value;template <typename T>
constexpr bool is_weak_ptr_v = detail::is_weak_ptr<T>::value;template <typename T>
constexpr bool has_call_operator_v = detail::has_call_operator<T>::value;template <typename T>
constexpr bool is_pointer_v = std::is_pointer<T>::value;template <typename T>
constexpr bool is_func_v = std::is_function<T>::value;template <typename T>
constexpr bool is_pmf_v = std::is_member_function_pointer<T>::value;template <typename T>
constexpr bool is_observer_v = std::is_base_of<::sigslot::detail::observer_type,std::remove_pointer_t<std::remove_reference_t<T>>>::value;} // namespace traittemplate <typename, typename...>
class signal_base;/*** 用于标识一组槽的group_id*/
using group_id = std::int32_t;namespace detail {/*** 以下function_traits和object_pointer系列模板用于规避slot_base实现中发生的类型擦除。* 它们用于比较存储的函数和对象与另一个对象，以便进行断开连接。*//** 函数指针和成员函数指针的大小因编译器而异，对于虚拟成员与非虚拟成员也是如此。* 在某些编译器上，多重继承也有影响。因此，我们形成一个足够大的联合来存储任何类型的函数指针。*/
namespace mock {struct a { virtual ~a() = default; void f(); virtual void g(); static void h(); };
struct b { virtual ~b() = default; void f(); virtual void g(); };
struct c : a, b { void f(); void g() override; };
struct d : virtual a { void g() override; };union fun_types {decltype(&d::g) dm;decltype(&c::g) mm;decltype(&c::g) mvm;decltype(&a::f) m;decltype(&a::g) vm;decltype(&a::h) s;void (*f)();void *o;};} // namespace mock/** 用于存储函数指针的结构体。* 这对于通过函数指针断开槽连接是必需的。* 它假定底层实现是可平凡复制的。*/
struct func_ptr {func_ptr(): sz{0}{std::uninitialized_fill(std::begin(data), std::end(data), '\0');}template <typename T>void store(const T &t) {const auto *b = reinterpret_cast<const char*>(&t);sz = sizeof(T);std::memcpy(data, b, sz);}template <typename T>const T* as() const {if (sizeof(T) != sz) {return nullptr;}return reinterpret_cast<const T*>(data);}private:alignas(sizeof(mock::fun_types)) char data[sizeof(mock::fun_types)];size_t sz;
};template <typename T, typename = void>
struct function_traits {static void ptr(const T &/*t*/, func_ptr &/*d*/) {}static bool eq(const T &/*t*/, const func_ptr &/*d*/) {return false;}static constexpr bool is_disconnectable = false;static constexpr bool must_check_object = true;
};template <typename T>
struct function_traits<T, std::enable_if_t<trait::is_func_v<T>>> {static void ptr(T &t, func_ptr &d) {d.store(&t);}static bool eq(T &t, const func_ptr &d) {const auto *r = d.as<const T*>();return r && *r == &t;}static constexpr bool is_disconnectable = true;static constexpr bool must_check_object = false;
};template <typename T>
struct function_traits<T*, std::enable_if_t<trait::is_func_v<T>>> {static void ptr(T *t, func_ptr &d) {function_traits<T>::ptr(*t, d);}static bool eq(T *t, const func_ptr &d) {return function_traits<T>::eq(*t, d);}static constexpr bool is_disconnectable = true;static constexpr bool must_check_object = false;
};template <typename T>
struct function_traits<T, std::enable_if_t<trait::is_pmf_v<T>>> {static void ptr(T t, func_ptr &d) {d.store(t);}static bool eq(T t, const func_ptr &d) {const auto *r = d.as<const T>();return r && *r == t;}static constexpr bool is_disconnectable = trait::with_rtti;static constexpr bool must_check_object = true;
};// 对于函数对象，假设我们在寻找调用运算符
template <typename T>
struct function_traits<T, std::enable_if_t<trait::has_call_operator_v<T>>> {using call_type = decltype(&std::remove_reference<T>::type::operator());static void ptr(const T &/*t*/, func_ptr &d) {function_traits<call_type>::ptr(&T::operator(), d);}static bool eq(const T &/*t*/, const func_ptr &d) {return function_traits<call_type>::eq(&T::operator(), d);}static constexpr bool is_disconnectable = function_traits<call_type>::is_disconnectable;static constexpr bool must_check_object = function_traits<call_type>::must_check_object;
};template <typename T>
func_ptr get_function_ptr(const T &t) {func_ptr d;function_traits<std::decay_t<T>>::ptr(t, d);return d;
}template <typename T>
bool eq_function_ptr(const T& t, const func_ptr &d) {return function_traits<std::decay_t<T>>::eq(t, d);
}/** obj_ptr用于存储指向对象的指针。* 需要对象指针特征来正确处理可跟踪对象，因为它们可能不是指针。*/
using obj_ptr = const void*;template <typename T>
obj_ptr get_object_ptr(const T &t);template <typename T, typename = void>
struct object_pointer {static obj_ptr get(const T&) {return nullptr;}
};template <typename T>
struct object_pointer<T*, std::enable_if_t<trait::is_pointer_v<T*>>> {static obj_ptr get(const T *t) {return reinterpret_cast<obj_ptr>(t);}
};template <typename T>
struct object_pointer<T, std::enable_if_t<trait::is_weak_ptr_v<T>>> {static obj_ptr get(const T &t) {auto p = t.lock();return get_object_ptr(p);}
};template <typename T>
struct object_pointer<T, std::enable_if_t<!trait::is_pointer_v<T> &&!trait::is_weak_ptr_v<T> &&trait::is_weak_ptr_compatible_v<T>>>
{static obj_ptr get(const T &t) {return t ? reinterpret_cast<obj_ptr>(t.get()) : nullptr;}
};template <typename T>
obj_ptr get_object_ptr(const T &t) {return object_pointer<T>::get(t);
}// 用于线程不安全使用的空互斥锁
struct null_mutex {null_mutex() noexcept = default;~null_mutex() noexcept = default;null_mutex(const null_mutex &) = delete;null_mutex& operator=(const null_mutex &) = delete;null_mutex(null_mutex &&) = delete;null_mutex& operator=(null_mutex &&) = delete;inline bool try_lock() noexcept { return true; }inline void lock() noexcept {}inline void unlock() noexcept {}
};/*** 一个自旋互斥锁，主要用于基准测试和在非常高速调用槽的场景中使用。* 通常应优先使用标准互斥锁。*/
struct spin_mutex {spin_mutex() noexcept = default;~spin_mutex() noexcept = default;spin_mutex(spin_mutex const&) = delete;spin_mutex& operator=(const spin_mutex &) = delete;spin_mutex(spin_mutex &&) = delete;spin_mutex& operator=(spin_mutex &&) = delete;void lock() noexcept {while (true) {while (!state.load(std::memory_order_relaxed)) {std::this_thread::yield();}if (try_lock()) {break;}}}bool try_lock() noexcept {return state.exchange(false, std::memory_order_acquire);}void unlock() noexcept {state.store(true, std::memory_order_release);}private:std::atomic<bool> state {true};
};/*** 一个简单的写时复制容器，用于提高多线程上下文中槽列表访问效率。*/
template <typename T>
class copy_on_write {struct payload {payload() = default;template <typename... Args>explicit payload(Args && ...args): value(std::forward<Args>(args)...){}std::atomic<std::size_t> count{1};T value;};public:using element_type = T;copy_on_write(): m_data(new payload){}template <typename U>explicit copy_on_write(U && x, std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<U>,copy_on_write>::value>* = nullptr): m_data(new payload(std::forward<U>(x))){}copy_on_write(const copy_on_write &x) noexcept: m_data(x.m_data){++m_data->count;}copy_on_write(copy_on_write && x) noexcept: m_data(x.m_data){x.m_data = nullptr;}~copy_on_write() {if (m_data && (--m_data->count == 0)) {delete m_data;}}copy_on_write& operator=(const copy_on_write &x) noexcept {if (&x != this) {*this = copy_on_write(x);}return *this;}copy_on_write& operator=(copy_on_write && x) noexcept  {auto tmp = std::move(x);swap(*this, tmp);return *this;}element_type& write() {if (!unique()) {*this = copy_on_write(read());}return m_data->value;}const element_type& read() const noexcept {return m_data->value;}friend inline void swap(copy_on_write &x, copy_on_write &y) noexcept {using std::swap;swap(x.m_data, y.m_data);}private:bool unique() const noexcept {return m_data->count == 1;}private:payload *m_data;
};/*** 线程安全代码路径的特化*/
template <typename T>
const T& cow_read(const T &v) {return v;
}template <typename T>
const T& cow_read(copy_on_write<T> &v) {return v.read();
}template <typename T>
T& cow_write(T &v) {return v;
}template <typename T>
T& cow_write(copy_on_write<T> &v) {return v.write();
}/*** std::make_shared 实例化了很多模板，使得编译时间和可执行文件大小远大于它们实际需要的。我们提供了一个等效的 make_shared* 函数，它将避免大多数实例化，但有以下权衡：* - 不是异常安全的，* - 分配了一个单独的控制块，因此会使代码变慢。*/
#ifdef SIGSLOT_REDUCE_COMPILE_TIME
template <typename B, typename D, typename ...Arg>
inline std::shared_ptr<B> make_shared(Arg && ... arg) {return std::shared_ptr<B>(static_cast<B*>(new D(std::forward<Arg>(arg)...)));
}
#else
template <typename B, typename D, typename ...Arg>
inline std::shared_ptr<B> make_shared(Arg && ... arg) {return std::static_pointer_cast<B>(std::make_shared<D>(std::forward<Arg>(arg)...));
}
#endif/* slot_state 持有与槽类型无关的状态，用于通过 connection 和 scoped_connection 对象间接与槽交互。*/
class slot_state {
public:constexpr slot_state(group_id gid) noexcept: m_index(0), m_group(gid), m_connected(true), m_blocked(false){}virtual ~slot_state() = default;virtual bool connected() const noexcept { return m_connected; }bool disconnect() noexcept {bool ret = m_connected.exchange(false);if (ret) {do_disconnect();}return ret;}bool blocked() const noexcept { return m_blocked.load(); }void block()   noexcept { m_blocked.store(true); }void unblock() noexcept { m_blocked.store(false); }protected:virtual void do_disconnect() {}auto index() const {return m_index;}auto& index() {return m_index;}group_id group() const {return m_group;}private:template <typename, typename...>friend class ::sigslot::signal_base;std::size_t m_index;     // 信号内部槽指针数组的索引const group_id m_group;  // 该槽所属的槽组std::atomic<bool> m_connected;std::atomic<bool> m_blocked;
};} // namespace detail/*** connection_blocker 是一个 RAII 对象，它在销毁之前阻塞连接。*/
class connection_blocker {
public:connection_blocker() = default;~connection_blocker() noexcept { release(); }connection_blocker(const connection_blocker &) = delete;connection_blocker & operator=(const connection_blocker &) = delete;connection_blocker(connection_blocker && o) noexcept: m_state{std::move(o.m_state)}{}connection_blocker & operator=(connection_blocker && o) noexcept {release();m_state.swap(o.m_state);return *this;}private:friend class connection;explicit connection_blocker(std::weak_ptr<detail::slot_state> s) noexcept: m_state{std::move(s)}{if (auto d = m_state.lock()) {d->block();}}void release() noexcept {if (auto d = m_state.lock()) {d->unblock();}}private:std::weak_ptr<detail::slot_state> m_state;
};/*** 一个 connection 对象允许与正在进行的槽连接进行交互。** 它允许常见的操作，如连接阻塞和断开连接。* 注意，connection 不是一个 RAII 对象，不需要持有这样的对象来保持信号-槽连接的存活。*/
class connection {
public:connection() = default;virtual ~connection() = default;connection(const connection &) noexcept = default;connection & operator=(const connection &) noexcept = default;connection(connection &&) noexcept = default;connection & operator=(connection &&) noexcept = default;bool valid() const noexcept {return !m_state.expired();}bool connected() const noexcept {const auto d = m_state.lock();return d && d->connected();}bool disconnect() noexcept {auto d = m_state.lock();return d && d->disconnect();}bool blocked() const noexcept {const auto d = m_state.lock();return d && d->blocked();}void block() noexcept {if (auto d = m_state.lock()) {d->block();}}void unblock() noexcept {if (auto d = m_state.lock()) {d->unblock();}}connection_blocker blocker() const noexcept {return connection_blocker{m_state};}protected:template <typename, typename...> friend class signal_base;explicit connection(std::weak_ptr<detail::slot_state> s) noexcept: m_state{std::move(s)}{}protected:std::weak_ptr<detail::slot_state> m_state;
};/*** scoped_connection 是 connection 的 RAII 版本。* 它在销毁时断开槽与信号的连接。*/
class scoped_connection final : public connection {
public:scoped_connection() = default;~scoped_connection() override {disconnect();}/*implicit*/ scoped_connection(const connection &c) noexcept : connection(c) {}/*implicit*/ scoped_connection(connection &&c) noexcept : connection(std::move(c)) {}scoped_connection(const scoped_connection &) noexcept = delete;scoped_connection & operator=(const scoped_connection &) noexcept = delete;scoped_connection(scoped_connection && o) noexcept: connection{std::move(o.m_state)}{}scoped_connection & operator=(scoped_connection && o) noexcept {disconnect();m_state.swap(o.m_state);return *this;}private:template <typename, typename...> friend class signal_base;explicit scoped_connection(std::weak_ptr<detail::slot_state> s) noexcept: connection{std::move(s)}{}
};/*** Observer 是一个基类，用于对象的侵入式生命周期跟踪。** 这是可跟踪指针（如 std::shared_ptr）和通过保持连接对象在作用域内进行手动连接管理的替代方案。* 从该类派生允许在实例销毁时自动断开所有连接到任何信号的槽。*/
template <typename Lockable>
struct observer_base : private detail::observer_type {virtual ~observer_base() = default;protected:/*** 断开所有连接到该对象的信号。** 为了避免在多线程上下文中对半销毁实例调用槽，派生类应在它们的析构函数中调用此方法。* 这将确保在销毁之前进行适当的断开连接。*/void disconnect_all() {std::unique_lock<Lockable> _{m_mutex};m_connections.clear();}private:template <typename, typename ...>friend class signal_base;void add_connection(connection conn) {std::unique_lock<Lockable> _{m_mutex};m_connections.emplace_back(std::move(conn));}Lockable m_mutex;std::vector<scoped_connection> m_connections;
};/*** observer_base 的特化，用于单线程上下文。*/
using observer_st = observer_base<detail::null_mutex>;/*** observer_base 的特化，用于多线程上下文。*/
using observer = observer_base<std::mutex>;namespace detail {// 用于清理断开连接槽的可清理对象接口
struct cleanable {virtual ~cleanable() = default;virtual void clean(slot_state *) = 0;
};template <typename...>
class slot_base;template <typename... T>
using slot_ptr = std::shared_ptr<slot_base<T...>>;/* 槽对象的基类。该基类仅依赖于槽参数类型，它将用作侵入式单链表中的一个元素，因此具有公共的 next 成员。*/
template <typename... Args>
class slot_base : public slot_state {
public:using base_types = trait::typelist<Args...>;explicit slot_base(cleanable &c, group_id gid): slot_state(gid), cleaner(c){}~slot_base() override = default;// 方法实际上负责在发射发生时调用带有提供参数的“槽”函数。virtual void call_slot(Args...) = 0;template <typename... U>void operator()(U && ...u) {if (slot_state::connected() && !slot_state::blocked()) {call_slot(std::forward<U>(u)...);}}// 检查我们是否存储了可调用对象 ctemplate <typename C>bool has_callable(const C &c) const {auto p = get_callable();return eq_function_ptr(c, p);}template <typename C>std::enable_if_t<function_traits<C>::must_check_object, bool>has_full_callable(const C &c) const {return has_callable(c) && check_class_type<std::decay_t<C>>();}template <typename C>std::enable_if_t<!function_traits<C>::must_check_object, bool>has_full_callable(const C &c) const {return has_callable(c);}// 检查我们是否存储了对象 otemplate <typename O>bool has_object(const O &o) const {return get_object() == get_object_ptr(o);}protected:void do_disconnect() final {cleaner.clean(this);}// 检索嵌入在槽中的对象指针virtual obj_ptr get_object() const noexcept {return nullptr;}// 检索嵌入在槽中的可调用对象指针virtual func_ptr get_callable() const noexcept {return get_function_ptr(nullptr);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLED// 检索嵌入在槽中的可调用对象类型信息virtual const std::type_info& get_callable_type() const noexcept {return typeid(nullptr);}private:template <typename U>bool check_class_type() const {return typeid(U) == get_callable_type();}#elsetemplate <typename U>bool check_class_type() const {return false;}
#endifprivate:cleanable &cleaner;
};/** 一个槽对象持有状态信息，以及一个可调用对象，当其基类slot_base的函数调用运算符被调用时，该可调用对象将被调用。*/
template <typename Func, typename... Args>
class slot final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F, typename Gid>constexpr slot(cleanable &c, F && f, Gid gid): slot_base<Args...>(c, gid), func{std::forward<F>(f)} {}protected:void call_slot(Args ...args) override {func(args...);}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(func);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(func);}
#endifprivate:std::decay_t<Func> func;
};/** 一种变体槽，在可调用对象前添加一个连接对象*/
template <typename Func, typename... Args>
class slot_extended final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F>constexpr slot_extended(cleanable &c, F && f, group_id gid): slot_base<Args...>(c, gid), func{std::forward<F>(f)} {}connection conn;protected:void call_slot(Args ...args) override {func(conn, args...);}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(func);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(func);}
#endifprivate:std::decay_t<Func> func;
};/** 一个槽对象持有状态信息，一个对象和一个成员函数指针，当其基类slot_base的函数调用运算符被调用时，该成员函数指针将被调用。*/
template <typename Pmf, typename Ptr, typename... Args>
class slot_pmf final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F, typename P>constexpr slot_pmf(cleanable &c, F && f, P && p, group_id gid): slot_base<Args...>(c, gid), pmf{std::forward<F>(f)}, ptr{std::forward<P>(p)} {}protected:void call_slot(Args ...args) override {((*ptr).*pmf)(args...);}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(pmf);}obj_ptr get_object() const noexcept override {return get_object_ptr(ptr);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(pmf);}
#endifprivate:std::decay_t<Pmf> pmf;std::decay_t<Ptr> ptr;
};/** 一种变体槽，在可调用对象前添加一个连接对象*/
template <typename Pmf, typename Ptr, typename... Args>
class slot_pmf_extended final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F, typename P>constexpr slot_pmf_extended(cleanable &c, F && f, P && p, group_id gid): slot_base<Args...>(c, gid), pmf{std::forward<F>(f)}, ptr{std::forward<P>(p)} {}connection conn;protected:void call_slot(Args ...args) override {((*ptr).*pmf)(conn, args...);}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(pmf);}obj_ptr get_object() const noexcept override {return get_object_ptr(ptr);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(pmf);}
#endifprivate:std::decay_t<Pmf> pmf;std::decay_t<Ptr> ptr;
};/** 一种实现槽的方式，通过弱指针跟踪提供的对象的生命周期，以便在该对象销毁时自动断开槽。*/
template <typename Func, typename WeakPtr, typename... Args>
class slot_tracked final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F, typename P>constexpr slot_tracked(cleanable &c, F && f, P && p, group_id gid): slot_base<Args...>(c, gid), func{std::forward<F>(f)}, ptr{std::forward<P>(p)}{}bool connected() const noexcept override {return !ptr.expired() && slot_state::connected();}protected:void call_slot(Args ...args) override {auto sp = ptr.lock();if (!sp) {slot_state::disconnect();return;}if (slot_state::connected()) {func(args...);}}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(func);}obj_ptr get_object() const noexcept override {return get_object_ptr(ptr);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(func);}
#endifprivate:std::decay_t<Func> func;std::decay_t<WeakPtr> ptr;
};/** 一种实现槽的方式，作为成员函数指针，通过弱指针跟踪提供的对象的生命周期，以便在该对象销毁时自动断开槽。*/
template <typename Pmf, typename WeakPtr, typename... Args>
class slot_pmf_tracked final : public slot_base<Args...> {
public:template <typename F, typename P>constexpr slot_pmf_tracked(cleanable &c, F && f, P && p, group_id gid): slot_base<Args...>(c, gid), pmf{std::forward<F>(f)}, ptr{std::forward<P>(p)}{}bool connected() const noexcept override {return !ptr.expired() && slot_state::connected();}protected:void call_slot(Args ...args) override {auto sp = ptr.lock();if (!sp) {slot_state::disconnect();return;}if (slot_state::connected()) {((*sp).*pmf)(args...);}}func_ptr get_callable() const noexcept override {return get_function_ptr(pmf);}obj_ptr get_object() const noexcept override {return get_object_ptr(ptr);}#ifdef SIGSLOT_RTTI_ENABLEDconst std::type_info& get_callable_type() const noexcept override {return typeid(pmf);}
#endifprivate:std::decay_t<Pmf> pmf;std::decay_t<WeakPtr> ptr;
};} // namespace detail/*** signal_base 是观察者模式的一种实现，通过使用一个发射对象和连接到信号的槽，当信号发射时，槽会被调用并传递提供的参数。** signal_base 是通用实现，其锁定策略必须设置以决定线程安全保证。signal 和 signal_st 是多线程和单线程使用的部分特化。** 它不允许槽返回值。** 槽的执行顺序可以通过分配组ID来约束。同一组中的槽的执行顺序未指定，不应依赖，但组按组ID升序执行。当未设置槽的组ID时，它被分配到组0。组ID可以是32位有符号整数的任何值。** @tparam Lockable 决定锁定策略的锁类型* @tparam T... 发射和槽函数的参数类型。*/
template <typename Lockable, typename... T>
class signal_base final : public detail::cleanable {template <typename L>using is_thread_safe = std::integral_constant<bool, !std::is_same<L, detail::null_mutex>::value>;template <typename U, typename L>using cow_type = std::conditional_t<is_thread_safe<L>::value,detail::copy_on_write<U>, U>;template <typename U, typename L>using cow_copy_type = std::conditional_t<is_thread_safe<L>::value,detail::copy_on_write<U>, const U&>;using lock_type = std::unique_lock<Lockable>;using slot_base = detail::slot_base<T...>;using slot_ptr = detail::slot_ptr<T...>;using slots_type = std::vector<slot_ptr>;struct group_type { slots_type slts; group_id gid; };using list_type = std::vector<group_type>;  // 按组ID升序保持有序public:using arg_list = trait::typelist<T...>;using ext_arg_list = trait::typelist<connection&, T...>;signal_base() noexcept : m_block(false) {}~signal_base() override {disconnect_all();}signal_base(const signal_base&) = delete;signal_base & operator=(const signal_base&) = delete;signal_base(signal_base && o) /* not noexcept */: m_block{o.m_block.load()}{lock_type lock(o.m_mutex);using std::swap;swap(m_slots, o.m_slots);}signal_base & operator=(signal_base && o) /* not noexcept */ {lock_type lock1(m_mutex, std::defer_lock);lock_type lock2(o.m_mutex, std::defer_lock);std::lock(lock1, lock2);using std::swap;swap(m_slots, o.m_slots);m_block.store(o.m_block.exchange(m_block.load()));return *this;}/*** 发射信号** 效果：所有未阻塞且连接的槽函数将被调用，并传递提供的参数。* 安全性：通过适当的锁定（参见pal::signal），可以从多个线程同时发射。保证仅适用于信号对象，不涵盖槽函数中可能使用的共享状态的线程安全。** @param a... 发射的参数*/template <typename... U>void operator()(U && ...a) {if (m_block) {return;}// 引用要执行的槽，如果另一个线程写入，可能会发生复制cow_copy_type<list_type, Lockable> ref = slots_reference();for (const auto &group : detail::cow_read(ref)) {for (const auto &s : group.slts) {s->operator()(a...);}}}/*** 连接一个参数兼容的可调用对象** 效果：创建并存储一个新的槽，负责在每次后续信号发射时执行提供的可调用对象。* 安全性：线程安全性取决于锁定策略。** @param c 可调用对象* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/template <typename Callable>std::enable_if_t<trait::is_callable_v<arg_list, Callable>, connection>connect(Callable && c, group_id gid = 0) {using slot_t = detail::slot<Callable, T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Callable>(c), gid);connection conn(s);add_slot(std::move(s));return conn;}/*** 连接一个带有额外连接参数的可调用对象** 可调用对象的第一个参数必须是连接类型。此重载允许可调用对象通过此参数管理其自己的连接。** @param c 可调用对象* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/template <typename Callable>std::enable_if_t<trait::is_callable_v<ext_arg_list, Callable>, connection>connect_extended(Callable && c, group_id gid = 0) {using slot_t = detail::slot_extended<Callable, T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Callable>(c), gid);connection conn(s);std::static_pointer_cast<slot_t>(s)->conn = conn;add_slot(std::move(s));return conn;}/*** 连接一个从观察者派生的成员函数指针** @param pmf 成员函数指针* @param ptr 从观察者派生的对象指针* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/template <typename Pmf, typename Ptr>std::enable_if_t<trait::is_callable_v<arg_list, Pmf, Ptr> &&trait::is_observer_v<Ptr>, connection>connect(Pmf && pmf, Ptr && ptr, group_id gid = 0) {using slot_t = detail::slot_pmf<Pmf, Ptr, T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Pmf>(pmf), std::forward<Ptr>(ptr), gid);connection conn(s);add_slot(std::move(s));ptr->add_connection(conn);return conn;}/*** 连接一个成员函数指针** @param pmf 成员函数指针* @param ptr 对象指针* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/template <typename Pmf, typename Ptr>std::enable_if_t<trait::is_callable_v<arg_list, Pmf, Ptr> &&!trait::is_observer_v<Ptr> &&!trait::is_weak_ptr_compatible_v<Ptr>, connection>connect(Pmf && pmf, Ptr && ptr, group_id gid = 0) {using slot_t = detail::slot_pmf<Pmf, Ptr, T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Pmf>(pmf), std::forward<Ptr>(ptr), gid);connection conn(s);add_slot(std::move(s));return conn;}/*** 连接一个带有额外连接参数的成员函数指针** @param pmf 成员函数指针* @param ptr 对象指针* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/template <typename Pmf, typename Ptr>std::enable_if_t<trait::is_callable_v<ext_arg_list, Pmf, Ptr> &&!trait::is_weak_ptr_compatible_v<Ptr>, connection>connect_extended(Pmf && pmf, Ptr && ptr, group_id gid = 0) {using slot_t = detail::slot_pmf_extended<Pmf, Ptr, T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Pmf>(pmf), std::forward<Ptr>(ptr), gid);connection conn(s);std::static_pointer_cast<slot_t>(s)->conn = conn;add_slot(std::move(s));return conn;}/*** 连接的重载，用于生命周期对象跟踪和自动断开连接** Ptr 必须可以通过实现 ADL 检测到的转换函数 to_weak() 转换为遵循弱指针概念的对象。** 此重载涵盖了成员函数指针和该类的可跟踪指针的情况。** 注意：仅存储弱引用，槽不会延长所提供对象的生命周期。** @param pmf 成员函数指针* @param ptr 可跟踪对象指针* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/
template <typename Pmf, typename Ptr>
std::enable_if_t<!trait::is_callable_v<arg_list, Pmf> &&trait::is_weak_ptr_compatible_v<Ptr>, connection>
connect(Pmf && pmf, Ptr && ptr, group_id gid = 0) {using trait::to_weak;auto w = to_weak(std::forward<Ptr>(ptr));using slot_t = detail::slot_pmf_tracked<Pmf, decltype(w), T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Pmf>(pmf), w, gid);connection conn(s);add_slot(std::move(s));return conn;
}/*** 连接的重载，用于生命周期对象跟踪和自动断开连接** Trackable 必须可以通过实现 ADL 检测到的转换函数 to_weak() 转换为遵循弱指针概念的对象。** 此重载涵盖了独立可调用对象和无关的可跟踪对象的情况。** 注意：仅存储弱引用，槽不会延长所提供对象的生命周期。** @param c 可调用对象* @param ptr 可跟踪对象指针* @param gid 可用于排序槽执行的标识符* @return 一个连接对象，可用于与槽交互*/
template <typename Callable, typename Trackable>
std::enable_if_t<trait::is_callable_v<arg_list, Callable> &&trait::is_weak_ptr_compatible_v<Trackable>, connection>
connect(Callable && c, Trackable && ptr, group_id gid = 0) {using trait::to_weak;auto w = to_weak(std::forward<Trackable>(ptr));using slot_t = detail::slot_tracked<Callable, decltype(w), T...>;auto s = make_slot<slot_t>(std::forward<Callable>(c), w, gid);connection conn(s);add_slot(std::move(s));return conn;
}/*** 创建一个连接，其持续时间与返回对象绑定* 使用与 connect 相同的语义*/
template <typename... CallArgs>
scoped_connection connect_scoped(CallArgs && ...args) {return connect(std::forward<CallArgs>(args)...);
}/*** 断开与可调用对象绑定的槽** 效果：断开所有与参数中的可调用对象绑定的槽。* 安全性：线程安全性取决于锁定策略。** 如果可调用对象是自由函数或静态成员函数，此重载始终可用。然而，对于成员函数指针、函数对象或（引用）lambda，需要 RTTI，因为 C++ 规范不要求成员函数指针是唯一的。** @param c 可调用对象* @return 断开的槽的数量*/
template <typename Callable>
std::enable_if_t<(trait::is_callable_v<arg_list, Callable> ||trait::is_callable_v<ext_arg_list, Callable> ||trait::is_pmf_v<Callable>) &&detail::function_traits<Callable>::is_disconnectable, size_t>
disconnect(const Callable &c) {return disconnect_if([&] (const auto &s) {return s->has_full_callable(c);});
}/*** 断开与对象绑定的槽** 效果：断开所有与参数中的对象或可跟踪对象绑定的槽。* 安全性：线程安全性取决于锁定策略。** 对象可以是指针或可跟踪对象。** @param obj 对象* @return 断开的槽的数量*/
template <typename Obj>
std::enable_if_t<!trait::is_callable_v<arg_list, Obj> &&!trait::is_callable_v<ext_arg_list, Obj> &&!trait::is_pmf_v<Obj>, size_t>
disconnect(const Obj &obj) {return disconnect_if([&] (const auto &s) {return s->has_object(obj);});
}/*** 断开同时与可调用对象和对象绑定的槽** 效果：断开所有与参数中的可调用对象和对象绑定的槽。* 安全性：线程安全性取决于锁定策略。** 对于裸指针，可调用对象应为成员函数指针。如果 obj 是可跟踪的，可以使用任何类型的可调用对象。** @param c 可调用对象* @param obj 对象* @return 断开的槽的数量*/
template <typename Callable, typename Obj>
size_t disconnect(const Callable &c, const Obj &obj) {return disconnect_if([&] (const auto &s) {return s->has_object(obj) && s->has_callable(c);});
}/*** 断开特定组中的槽** 效果：断开参数中组ID中的所有槽。* 安全性：线程安全性取决于锁定策略。** @param gid 组ID* @return 断开的槽的数量*/
size_t disconnect(group_id gid) {lock_type lock(m_mutex);for (auto &group : detail::cow_write(m_slots)) {if (group.gid == gid) {size_t count = group.slts.size();group.slts.clear();return count;}}return 0;
}/*** 断开所有槽* 安全性：线程安全性取决于锁定策略*/
void disconnect_all() {lock_type lock(m_mutex);clear();
}/*** 阻塞信号发射* 安全性：线程安全*/
void block() noexcept {m_block.store(true);
}/*** 解除信号发射阻塞* 安全性：线程安全*/
void unblock() noexcept {m_block.store(false);
}/*** 测试信号发射的阻塞状态*/
bool blocked() const noexcept {return m_block.load();
}/*** 获取连接的槽的数量* 安全性：线程安全*/
size_t slot_count() noexcept {cow_copy_type<list_type, Lockable> ref = slots_reference();size_t count = 0;for (const auto &g : detail::cow_read(ref)) {count += g.slts.size();}return count;
}protected:
/*** 移除断开的槽*/
void clean(detail::slot_state *state) override {lock_type lock(m_mutex);const auto idx = state->index();const auto gid = state->group();// 查找组for (auto &group : detail::cow_write(m_slots)) {if (group.gid == gid) {auto &slts = group.slts;// 确保我们有正确的槽，以防并发清理if (idx < slts.size() && slts[idx] && slts[idx].get() == state) {std::swap(slts[idx], slts.back());slts[idx]->index() = idx;slts.pop_back();}return;}}
}private:
// 用于获取槽的引用以进行读取
inline cow_copy_type<list_type, Lockable> slots_reference() {lock_type lock(m_mutex);return m_slots;
}// 创建一个新的槽
template <typename Slot, typename... A>
inline auto make_slot(A && ...a) {return detail::make_shared<slot_base, Slot>(*this, std::forward<A>(a)...);
}// 将槽添加到正确组的槽列表中
void add_slot(slot_ptr &&s) {const group_id gid = s->group();lock_type lock(m_mutex);auto &groups = detail::cow_write(m_slots);// 查找组auto it = groups.begin();while (it != groups.end() && it->gid < gid) {it++;}// 如果需要，创建一个新的组if (it == groups.end() || it->gid != gid) {it = groups.insert(it, {{}, gid});}// 添加槽s->index() = it->slts.size();it->slts.push_back(std::move(s));
}// 如果条件发生，断开槽
template <typename Cond>
size_t disconnect_if(Cond && cond) {lock_type lock(m_mutex);auto &groups = detail::cow_write(m_slots);size_t count = 0;for (auto &group : groups) {auto &slts = group.slts;size_t i = 0;while (i < slts.size()) {if (cond(slts[i])) {std::swap(slts[i], slts.back());slts[i]->index() = i;slts.pop_back();++count;} else {++i;}}}return count;
}// 在锁定状态下调用：移除所有槽
void clear() {detail::cow_write(m_slots).clear();
}private:
Lockable m_mutex;
cow_type<list_type, Lockable> m_slots;
std::atomic<bool> m_block;
};/*** signal_base 的特化，用于单线程上下文。* 槽的连接、断开和信号发射不是线程安全的。* 与线程安全版本相比，性能提升不显著，因此不太有用。*/
template <typename... T>
using signal_st = signal_base<detail::null_mutex, T...>;/*** signal_base 的特化，用于多线程上下文。* 槽的连接、断开和信号发射是线程安全的。** 还支持递归信号发射和发射循环。*/
template <typename... T>
using signal = signal_base<std::mutex, T...>;} // namespace sigslot

附关于QT的元对象系统

元对象系统（Meta-Object System）是Qt框架中的一个核心组件，它提供了一种机制来支持运行时类型信息（RTTI，Runtime Type Information）和动态交互。元对象系统使得Qt能够在程序运行时获取对象的类型信息，并允许对象之间的动态通信，这包括但不限于信号与槽机制。

元对象系统的主要特点包括：

类型信息：元对象系统为每个Qt对象提供了类型信息，这使得程序能够在运行时识别对象的类类型。
对象构建：Qt使用元对象系统来创建对象。这包括对象的构造函数调用和内存分配。
信号与槽：元对象系统是信号与槽机制的基础。它允许Qt在运行时动态地连接信号和槽，即使它们在不同的线程中也是如此。
属性系统：Qt的属性系统允许开发者定义对象的属性，并在运行时读取和修改这些属性。元对象系统提供了这些属性的注册和管理。
枚举器和方法：元对象系统支持枚举器和方法的动态调用。这意味着可以在运行时查询对象支持的枚举类型和方法，并调用这些方法。
动态属性：元对象系统支持动态属性的概念，允许在运行时添加、修改或删除属性。
复制和克隆：元对象系统提供了对象复制和克隆的支持，这在Qt的模型/视图编程中非常有用。
多态性：元对象系统支持多态性，允许通过基类指针或引用调用派生类的方法。
事件处理：元对象系统在事件处理中也起着关键作用，它允许对象接收和处理不同类型的事件。
插件系统：Qt的插件系统依赖于元对象系统来动态加载和卸载插件。

元对象系统是Qt框架中非常强大的一个功能，它为Qt的许多高级特性提供了支持，包括但不限于信号与槽、属性系统、事件处理等。通过元对象系统，Qt能够实现高度的灵活性和动态性，使得开发者能够编写出更加强大和灵活的应用程序。

QT的信号与槽机制原理

Qt的信号与槽机制的实现原理是基于元对象系统(Meta-Object System, MOS)实现的。‌

Qt中的信号与槽机制是Qt框架的核心特性之一，‌它提供了一种灵活、‌高效的事件通信机制，‌使得各个组件之间能够进行松耦合的通信，‌从而实现模块化、‌可维护性强的程序设计。‌这种机制基于事件驱动的编程模型，‌通过信号和槽之间的连接，‌实现了对象之间的通信。‌在Qt中，‌信号和槽都是特殊的成员函数，‌它们通过特定的宏来声明和定义。‌信号使用signals关键字声明，‌槽使用slots关键字声明，‌而且它们可以是任意的成员函数。‌

元对象系统(MOC)：‌每个继承自QObject的类都会通过元对象编译器(MOC)进行处理。‌MOC会在编译时生成一个针对该类的元对象，‌其中包含了该类的元信息，‌如类名、‌父类信息、‌信号列表、‌槽列表等。‌
信号和槽的声明与连接：‌在类的定义中，‌通过signals和slots关键字声明信号和槽函数。‌使用QObject::connect()函数建立信号与槽之间的连接时，‌编译器会在背后调用元对象系统的相关函数，‌将信号和槽的指针信息保存到一个连接表中。‌
信号的发射与槽函数的调用：‌当信号源对象发射信号时，‌实际上是调用了一个由MOC自动生成的emit_signal()函数，‌并传递了相应的参数。‌在这个函数内部，‌会根据连接表找到与该信号相关联的槽函数，‌并依次调用这些槽函数。‌当信号发射时，‌与之连接的槽函数会被自动调用，‌并传递相应的参数。‌这些槽函数被视为普通的成员函数，‌因此可以直接通过函数指针进行调用。‌

通过元对象系统，‌Qt可以在运行时实现信号和槽之间的连接和调用，‌从而实现了信号槽机制的功能。‌这种机制在处理用户界面事件、‌实现回调机制等方面非常有效，‌极大地增强了代码的灵活性和可维护性。