1. QT是什么

        QT是一个跨平台的C++开发库，主要用于开发图形界面程序。简而言之，就是用来做UI界面的。下边笔者将介绍QT的基础用法，包括信号与槽机制、常用控件以及多线程。建议大家在学习QT时，先掌握QT的用法即可，不用深究原理。

2. QT的基础用法

2.1 信号与槽

        信号(signal)指的是在特定情况下被发射的事件。比如说你在QT窗口里创建了一个按钮，点击这个按钮就会发送一个信号，然后界面窗口会对你所发送的信号进行响应。

        槽(slot)就是对信号响应的函数，成为槽函数。它可以具有参数，也可以直接被调用。当信号发射时，所关联的槽函数会自动执行。

2.1.1 信号的创建

        信号仅需要声明，不需要定义，一般在mainwindow.h里声明信号即可，如下所示：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

/*主窗口基类*/
#include<QMainWindow>

/**
 * MainWindow - 主窗口
 */
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT    /*在使用信号与槽的类中，必须在类的定义中加入此宏！*/

public:
    /* 构造函数声明*/
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();  /* 析构函数声明 */

signals:
    /* 声明一个信号，带参数，仅需声明，无需定义*/
    void start_inspection(const recipe_config &recipe, const cv::Mat &gray);
};

#endif

        note：创建信号时最好贴合信号本身的含义，此处笔者的项目中代表的意思是点击按钮后，发送开始检测信号。

2.1.2 槽的创建

        创建槽需要现在mainwindow.h里边进行声明，然后在main.cpp里实现槽的定义。与信号不同，声明槽必须写槽的定义，否则会编译报错。它有以下特点：1、槽可以时任何成员函数；2、槽函数和信号的参数、返回值要保持一致。槽的创建如下所示：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

/*主窗口基类*/
#include<QMainWindow>

/**
 * MainWindow - 主窗口
 */
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT    /*在使用信号与槽的类中，必须在类的定义中加入此宏！*/

public:
    /* 构造函数声明*/
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();  /* 析构函数声明 */

signals:
    /* 声明一个信号，带参数，仅需声明，无需定义*/
    void start_inspection(const recipe_config &recipe, const cv::Mat &gray);

public slots:
    /* 声明一个槽函数，带参数，需要声明＋定义*/
    void request_inspection(const recipe_config &recipe, const cv::Mat &gray);

};

#endif

/*声明完成后需要在对应cpp文件里进行调用*/
void MainWindow::request_inspection(const recipe_config &recipe, const cv::Mat &gray)
{
    /* 准备结果缓冲并调用核心检测引擎 */
    inspection_result result{};
    int code = run_inspection(recipe, gray, result);

    /* 无论成功失败都发射信号，让 UI 侧统一处理 */
    emit inspection_finished(code, result);
}

  2.1.3 信号与槽的关联

        信号与槽的关联通过connect函数来实现。其基本格式为：

connect(sender, SIGNAL(signal()), receiver, SLOT(slot())); 

        sender是发射对象的名称，signal() 是信号名称。信号可以看做是特殊的函 数，需要带括号，有参数时还需要指明参数。receiver 是接收信号的对象名称，slot() 是槽函数 的名称，需要带括号，有参数时还需要指明参数。

        而SIGNAL 和 SLOT 是 Qt 的宏，用于指明信号和槽，并将它们的参数转换为相应的字符 串。note：当信号和槽函数带有参数时，在 connect()函数里，要写明参数的类型，但可以不写参数名称。用法如下所示：

    /*当信号和槽函数带有参数时，在连接函数里边要写明参数的类型，但可以不写参数名称*/
    connect(worker_, SIGNAL(inspection_finished(int, inspection_result)),
            this, SLOT(on_inspection_finished(int, inspection_result)));

        如上图的意思是：假设worker_是按钮，代表的意思就是按钮点击后，开始发送inspection_finished信号，然后QT界面窗口会执行槽函数on_inspection_finished。其中，this代表的是主窗口MainWindow(C++中的this指针指向实例化的对象本身)。

2.2 QT常用控件

2.2.1 按钮QPushButton

        这是一个按钮控件，通常用于创建一个按钮，点击后，主界面做出相应的响应，用法如下。

        1、先在MainWindow.h里引入按钮库并声明按钮对象，代码如下：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

/*主窗口基类*/
#include<QMainWindow>

/*引入按钮控件库*/
#include <QPushButton>  


/**
 * MainWindow - 主窗口
 */
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT    /*在使用信号与槽的类中，必须在类的定义中加入此宏！*/

public:
    /* 构造函数声明*/
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();  /* 析构函数声明 */

private:
    /*声明一个QPushButton对象*/
    QPushButton *load_image_button_;    /* 加载图片按钮 */

private slots:
    /* 加载图片按钮点击槽 */
    void on_load_image_clicked();
};

#endif

        2、在MainWindow.cpp的MainWindow构造函数中实例化按钮对象并连接信号与槽，如下所示：

/*实例化按钮对象*/
load_image_button_ = new QPushButton(QString::fromUtf8("加载图片"), central);

/*连接信号与槽*/
 connect(load_image_button_, SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(on_load_image_clicked()));     // 连接加载图片按钮点击信号和槽函数

2.2.2 文本编辑框QLineEdit

        文本编辑框的意思就是提供一个可以输入信息的文本框，用法如下：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

/*主窗口基类*/
#include<QMainWindow>

/*引入文本编辑框*/
 #include <QLineEdit>   


/**
 * MainWindow - 主窗口
 */
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT    /*在使用信号与槽的类中，必须在类的定义中加入此宏！*/

public:
    /* 构造函数声明*/
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();  /* 析构函数声明 */

private:
     /* 操作员输入框 */
    QLineEdit *operator_edit_;         
     
    /* 初始化菜单栏（操作员输入） */
    void setup_menu_bar();
};

#endif

        如上图，也是需要在头文件里进行声明；接下来在对应的cpp文件里进行实例化对象，以及构建文本框，如下所示：

/**
 * setup_menu_bar - 构建菜单栏（操作员输入）
 */
void MainWindow::setup_menu_bar()
{
    /*QMenu是QT的菜单类，此处先通过menuBar()获取菜单栏，再添加一个"操作员"菜单 */
    QMenu *operator_menu = menuBar()->addMenu(QString::fromUtf8("操作员"));

    /* 把 QLineEdit 嵌入菜单栏里作为操作员录入入口 */
    /*QWidgetAction是QT的控件动作类，只有通过它才可以将控件嵌入菜单栏
    *一般模板为先调用setDefaultWidget()方法，将控件设置为默认小部件
    *然后将QWidgetAction对象添加到菜单栏中
    */
    QWidgetAction *action = new QWidgetAction(this);
    operator_edit_ = new QLineEdit(this);
    operator_edit_->setPlaceholderText(QString::fromUtf8("输入操作员名称"));//设置占位文本为“输入操作员名称”
    operator_edit_->setText(QString::fromUtf8("unknown"));//设置默认文本为“unknown”
    operator_edit_->setFixedWidth(200);//设置固定宽度为200  
    action->setDefaultWidget(operator_edit_);//将操作员编辑框设置为默认小部件
    operator_menu->addAction(action);   /* 将操作员编辑框添加到操作员菜单 */
}

2.2.3 QLable

        QLable提供了一种用于文本或图像显示的小部件，其用法如下，也是需要先在头文件里进行声明：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

/*主窗口基类*/
#include<QMainWindow>

/*引入QLable*/
 #include <QLabel>   


/**
 * MainWindow - 主窗口
 */
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT    /*在使用信号与槽的类中，必须在类的定义中加入此宏！*/

public:
    /* 构造函数声明*/
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();  /* 析构函数声明 */

private:
    /* 左侧图像显示区 */
    QLabel *image_label_;                      
     
    /* 初始化中央控件与布局 */
    void setup_ui();
};

#endif

        下边需要在对应CPP文件里进行实例化对象以及设置控件，如下所示：

void MainWindow::setup_ui()
{
    /* 创建中央 QWidget 和主水平布局 */
    QWidget *central = new QWidget(this);
    QHBoxLayout *main_layout = new QHBoxLayout(central);

    /* 左侧图像区：至少 640x480，带边框 */
    image_label_ = new QLabel(central);
    image_label_->setMinimumSize(640, 480);         // 设置图像标签的最小尺寸为 640x480
    image_label_->setAlignment(Qt::AlignCenter);    // 设置图像标签的对齐方式为居中
    image_label_->setStyleSheet(QString::fromUtf8("border: 1px solid gray;"));    // 设置图像标签的样式表为带边框
    image_label_->setText(QString::fromUtf8("未加载图片"));    // 设置图像标签的文本为“未加载图片”
    main_layout->addWidget(image_label_, 3);         // 将图像标签加入主布局，并指定伸缩因子为3，表示该区域占总宽度的3/4

    /* 右侧按钮 + 结果区 */
    QVBoxLayout *right_layout = new QVBoxLayout();  // 创建右侧垂直布局，用于容纳功能按钮和结果显示区
    /*其他代码省略....*/
}

2.2.4 布局管理

        如上图所示，QHBoxLayout（水平布局）、QVBoxLayout（垂直布局），简单来说，水平布局就是将控件平着放；垂直布局就是将控件垂着着放。

    /* 右侧按钮 + 结果区 */
    QVBoxLayout *right_layout = new QVBoxLayout();  // 创建右侧垂直布局，用于容纳功能按钮和结果显示区

    /* 四个功能按钮 */
    load_image_button_ = new QPushButton(QString::fromUtf8("加载图片"), central);
    run_inspection_button_ = new QPushButton(QString::fromUtf8("执行检测"), central);
    view_history_button_ = new QPushButton(QString::fromUtf8("查看历史"), central);
    switch_recipe_button_ = new QPushButton(QString::fromUtf8("切换配方"), central);

    /* 结果显示区：支持换行、左上对齐、浅灰边框 */
    result_label_ = new QLabel(central);
    result_label_->setWordWrap(true);                       // 设置结果标签支持换行
    result_label_->setAlignment(Qt::AlignTop | Qt::AlignLeft); // 设置结果标签的对齐方式为左上对齐
    result_label_->setText(QString::fromUtf8("等待检测..."));    // 设置结果标签的文本为“等待检测...”
    result_label_->setStyleSheet(QString::fromUtf8("border: 1px solid lightgray; padding: 6px;"));    // 设置结果标签的样式表为浅灰边框
    result_label_->setMinimumHeight(200);         // 设置结果标签的最小高度为 200
    result_label_->setMinimumHeight(200);         // 设置结果标签的最小高度为 200

    /* 按顺序加入右侧垂直布局 */
    right_layout->addWidget(load_image_button_);
    right_layout->addWidget(run_inspection_button_);
    right_layout->addWidget(view_history_button_);
    right_layout->addWidget(switch_recipe_button_);
    right_layout->addWidget(result_label_, 1);

2.2.5 QTableWidget

        代表表格控件，用法如下：

#ifndef HISTORY_DIALOG_HPP
#define HISTORY_DIALOG_HPP

#include <QDialog>                              /* QDialog 基类 */
#include <QTableWidget>                         /* 表格控件 */
#include <string>                               /* std::string */

/**
 * HistoryDialog - 历史记录对话框
 */
class HistoryDialog : public QDialog
{
    Q_OBJECT

public:
    /* 构造函数：db_path 是 SQLite 数据库路径 */
    HistoryDialog(const std::string &db_path, QWidget *parent = nullptr);
    ~HistoryDialog();

private:
    /* 从数据库加载最多 limit 条记录填入表格 */
    void load_records(int limit);

    std::string db_path_;       /* 数据库路径 */
    QTableWidget *table_;       /* 记录表格 */
};

#endif /* HISTORY_DIALOG_HPP */

        可以看到也是需要先引入相应的表格控件头文件，并且在头文件里声明表格控件对象。然后在对应CPP文件里构造表格控件，用法示例如下：

HistoryDialog::HistoryDialog(const std::string &db_path, QWidget *parent)
    : QDialog(parent),  // 调用父类构造函数
      db_path_(db_path),  // 初始化数据库路径成员变量
      table_(nullptr)  // 初始化表格成员变量为 nullptr
{
    /* 设置窗口标题与几何信息 */
    this->setWindowTitle(QString::fromUtf8("检测历史记录"));
    this->setGeometry(200, 200, 900, 500);

    /* 构造表格控件并设置 7 列表头 */
    table_ = new QTableWidget(this);
    table_->setColumnCount(7);

    /* 准备表头文本 */
    /* QStringList是QT中专门用于存储多个字符串的容器，使用
    * <<操作符向容器中追加字符串元素，如第0列为时间 
    */
    QStringList headers;
    headers << QString::fromUtf8("时间")
            << QString::fromUtf8("产品")
            << QString::fromUtf8("结果")
            << QString::fromUtf8("失败原因")
            << QString::fromUtf8("操作员")
            << QString::fromUtf8("配方版本")
            << QString::fromUtf8("图片路径");
    table_->setHorizontalHeaderLabels(headers);  // 调用表格控件方法来设置表头文本

    /* 最后一列自适应填充剩余宽度，避免图片路径被截断 */
    table_->horizontalHeader()->setStretchLastSection(true);  
    /* 只读表格，禁止任何编辑 */
    table_->setEditTriggers(QAbstractItemView::NoEditTriggers);  

    /* 构造对话框布局并装入表格 */
    QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this);  // 构造对话框布局
    layout->addWidget(table_);  // 装入表格
}

2.2.6 QPixmap和QImage

        这是QT提供的图像处理类，QPixmap更侧重于显示(类似于pdf)，而QImage更侧重于图像处理(类似于word，方便编辑)。一般将QImage用于转换图像到QT显示，而QPixmap用于显示图像。用法如下：

/* 转 QImage 并按 Label 尺寸等比缩放 */
    QImage image = mat_to_qimage(display);
    QPixmap pixmap = QPixmap::fromImage(image).scaled(
        image_label_->size(),           //参数1：目标尺寸
        Qt::KeepAspectRatio,            //参数2：缩放模式，保持宽高比   
        Qt::SmoothTransformation);      //参数3：缩放质量，平滑转换
    image_label_->setPixmap(pixmap);    // 设置图像标签的像素图，显示图像

2.2.7  QFileDialog和QMessageBox

        QFileDialog和QMessageBox分别代表文件对话框和消息框，QFileDialog用于打开文件或保存文件，打开文件时用getOpenFileName(参数为：父窗口、对话框标题、默认路径、过滤器)，保存文件时用getSaveFileName(参数为：父窗口、对话框标题、默认路径、过滤器)；

        QMessageBox用于显示消息框，常用函数有QMessageBox::information(表示信息提示蓝色图标)、QMessageBox::warning(表示警告提示黄色图标)、QMessageBox::critical(表示错误提示红色图标)。用法如下：

void MainWindow::on_load_image_clicked()
{
    /* 弹出选文件对话框，限制常见图片格式 */
    QString file = QFileDialog::getOpenFileName(this,
        QString::fromUtf8("选择待检测图片"),
        QString(),
        QString::fromUtf8("图片文件 (*.png *.jpg *.bmp)"));

    /* 用户取消选择则直接返回 */
    if (file.isEmpty())
    {
        return;
    }

    /* 读图，失败则弹警告 */
    cv::Mat bgr = cv::imread(file.toStdString(), cv::IMREAD_COLOR);/*将Qstring类型转换为std string*/
    if (bgr.empty())
    {
        QMessageBox::warning(this,
            QString::fromUtf8("读取图片失败"),
            QString::fromUtf8("无法读取该文件，请确认格式正确。"));
        return;
    }
}

2.2.8 QstatusBar

          代表状态栏，一般存在于QT主窗口的底部。用法如下：

    /* 初始状态栏提示 */
    statusBar()->showMessage(QString::fromUtf8("就绪"));

2.2.9 QComboBox

        该控件属于下拉框控件，当点击下拉框时，会弹出选择项，选择一个列表项后，会发送一个currentIndexChanged信号，这是一个内置信号，即可调用所连接的槽函数执行。用法如下所示：

        resolution_combo_ = new QComboBox(image_label_);
        resolution_combo_->addItem("640x480");/* 下拉框的第一项，索引为0 */
        resolution_combo_->addItem("1280x720");/* 下拉框的第二项，索引为1 */
        resolution_combo_->setFixedWidth(130);

        /* 半透明深色背景，白色文字，与 UI 主题一致 */
        resolution_combo_->setStyleSheet(
            "QComboBox { background-color: rgba(43,43,43,200); color: #ffffff; "
            "border: 1px solid #555555; padding: 4px 8px; border-radius: 4px; }"
            "QComboBox QAbstractItemView { background-color: #2b2b2b; color: #ffffff; "
            "selection-background-color: #0078d4; }"
            "QComboBox::drop-down { border: none; width: 20px; }"
            "QComboBox::down-arrow { image: none; border-left: 5px solid transparent; "
            "border-right: 5px solid transparent; border-top: 6px solid #ffffff; "
            "margin-right: 6px; }");

        /* 先连接信号，再设索引；设索引前 blockSignals 避免触发冗余重开 */
        connect(resolution_combo_, SIGNAL(currentIndexChanged(const QString &)),
                this, SLOT(on_resolution_changed(const QString &)));
        resolution_combo_->blockSignals(true);
        resolution_combo_->setCurrentIndex(0); /* 默认 640x480，blockSignals 阻止信号发射 */
        resolution_combo_->blockSignals(false);

        /* 定位到 image_label_ 左上角，偏移 8px */
        resolution_combo_->move(8, 8);
        resolution_combo_->show();

2.2.10 QPlainTextEdit

        QPlainTextEdit 类提供了一个用于编辑和显示纯文本的小部件，常用于显示多行文本或简单 文本。用法如下：

    /* 日志内容显示区：只读、等宽字体、深色背景 */
    log_text_ = new QPlainTextEdit(this);
    log_text_->setReadOnly(true);/*设置为只读*/
    log_text_->setFont(QFont(QString::fromUtf8("Monospace"), 10));/*设置等宽字体*/
    log_text_->setStyleSheet(QString::fromUtf8(
        "QPlainTextEdit {"
        "  background-color: " THEME_IMAGE_AREA ";"
        "  color: " THEME_TEXT ";"
        "  border: 1px solid " THEME_BORDER ";"
        "}"));
    log_text_->setPlainText(QString::fromUtf8("Log file not found"));
    layout->addWidget(log_text_, 1);

    /*省略部分代码*/
    
    for (int i = 0; i < all_lines.size(); ++i)
    {
        const QString &line = all_lines[i]; /* 循环条件已保证边界，无需 at() 额外检查 */

        /* 根据日志级别确定文字颜色 */
        QTextCharFormat fmt;
        if (line.contains("[ERR]"))
        {
            /* 错误日志用红色 */
            fmt.setForeground(QColor(THEME_FAIL));
        }
        else if (line.contains("[WARN]"))
        {
            /* 警告日志用橙色 */
            fmt.setForeground(QColor(THEME_ORANGE));
        }
        else if (line.contains("[INFO]"))
        {
            /* 信息日志用白色 */
            fmt.setForeground(QColor(THEME_TEXT));
        }
        else if (line.contains("[DEBUG]"))
        {
            /* 调试日志用灰色 */
            fmt.setForeground(QColor("#888888"));
        }
        else
        {
            /* 无法识别级别时用默认白色 */
            fmt.setForeground(QColor(THEME_TEXT));
        }

        /* 用 QTextCursor 插入着色文本 */
        log_text_->moveCursor(QTextCursor::End);
        log_text_->textCursor().insertText(line + "\n", fmt);/*逐行插入、逐行显示*/
    }

2.2.11 QStackedWidget

        QStackedWidget 继承 QFrame。QStackedWidget 类提供了一个小部件堆栈，其中一次只能 看到一个小部件，一般用于做页面切换，也就是你屏幕上一个页面放不下，你还有多余的页面想要放在屏幕上，就可以用此组件来做页面切换，具体用法如下：

/* ---- 新增：页面堆叠容器 ---- */
    stacked_widget_ = new QStackedWidget(central);

    /* 创建 Main 页面容器，将现有内容移入 */
    main_page_ = new QWidget();
    /* 主水平布局：左侧图像区 + 右侧按钮区 */
    QHBoxLayout *main_layout = new QHBoxLayout(main_page_);

    /* 左侧图像区：最小 400x320（适配 1024x600 屏幕布局预算），带边框 */
    image_label_ = new QLabel(main_page_);
    stacked_widget_->addWidget(main_page_);   

        从上图可以看出，main_page就是主页面，如果还想增加其他页面，就需要重复执行stacked_widget_->addWidget(xxx);这里需要注意的是：QStackedWidget 要求它管理的每个页面必须是 QWidget 或其子类，因此main_page赋值成指向QWidget对象的指针。QWidget 类是所有用户界面对象的基类， 是用户界面的基本单元。它本身就是一个"矩形区域"，能接收事件、绘制自身、管理子控件的布局。所以它既可以是一个独立的顶层窗口（不指定 parent 时），也可以是一个嵌套在其他控件里的子区域。

2.2.12  QFile读写文本

        QFile 类提供了读取和写入文件的接口。用法如下：

/* 用 QFile 打开日志文件 */
    QFile file(QString::fromUtf8(VISION_LOG_FILE_PATH));
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text))
    {
        /* 文件不存在或无法打开时记录错误并显示占位文字 */
        LOG_PRINT_ERR("log_page", "cannot open log file: %s\n", VISION_LOG_FILE_PATH);
        log_text_->setPlainText(QString::fromUtf8("Log file not found"));
        return;
    }

2.3 QT多线程

        为什么要使用多线程呢？因为如在单线程中，操作都是按顺序执行的，如果UI界面内某个点击按钮的操作是比较耗时的，就会发现点击后没有响应，界面卡住了，必须等到耗时结束后才能恢复。

        为了解决这种问题，就要使用多线程方法，而QT中实现多线程的核心是存在QTHread线程类，其有两种多线程方法，一种是继承QThread的run函数，另一种是将继承QObject的类转移到一个线程里，官方主要推荐第二种用法，因此笔者将以第二种用法为准进行介绍。

        先来看用法示例，在做讲解：

void MainWindow::setup_worker_thread()
{
    /* 工作线程归 MainWindow 所有，但 Worker 对象不能挂父级，否则 moveToThread 会失败 */
    worker_thread_ = new QThread(this);
    worker_ = new InspectionWorker();
    worker_->moveToThread(worker_thread_);//将 worker_ 移动到 worker_thread_ 线程，worker_的槽函数将在该线程中执行

    /* 线程结束后自动删除 Worker 对象 */
    connect(worker_thread_, SIGNAL(finished()),
            worker_, SLOT(deleteLater()));

    /* 主窗口信号 -> Worker 槽：按 recipe 和图像发起检测请求 */
    /*当主窗口点击执行检测时会发送检测信号，worker_(在工作线程中)接收到信号后会调用request_inspection槽函数进行检测*/
    connect(this, SIGNAL(start_inspection(recipe_config, cv::Mat)),
            worker_, SLOT(request_inspection(recipe_config, cv::Mat)));

    /* Worker 信号 -> 主窗口槽：检测完成回传结果 */
    /*当信号和槽函数带有参数时，在连接函数里边要写明参数的类型，但可以不写参数名称*/
    connect(worker_, SIGNAL(inspection_finished(int, inspection_result)),
            this, SLOT(on_inspection_finished(int, inspection_result)));

    /* 启动工作线程 */
    /*调用start方法创建线程worker_thread_,并执行该线程，该线程会调用run方法，
    *run方法中会调用exec()函数，该函数会启动事件循环，即检测到信号时才会唤醒，否则处于阻塞态。
    */
    worker_thread_->start();
}

        如上图的代码是运行在UI线程中的， worker_thread_是实例化的线程对象，worker_是实例化的InspectionWorker对象，此处的InspectionWorker就是继承自QObject的派生类。然后接下来调用moveToThread方法将worker_对象移动到所创建的工作线程(worker_thread_)中，代表之后worker_对象的槽函数将在新的工作线程中执行。

        比如上图中的第二个connect函数：当UI线程对象发送开始检测信号后，处在工作线程的对象worker_会在工作线程里执行槽函数on_inspection_finished。最后调用工作线程的start方法来创建工作线程并执行。具体来说，start方法内部会调用pthread_create()创建线程,然后执行所创建的线程，最后在该线程中启动事件循环。

2.3.1 跨越信号和槽

        像上述所说的，发送信号的对象this和接收对象worker_不在同一线程中时，这种情况就称为跨越信号和槽。其工作机制是：主线程发送信号后，QT会将信号的参数拷贝，并封装成事件，然后将事件发送到工作线程的事件队列里边；等待工作线程执行事件循环取出该队列，才会去调用接收对象的槽函数进行执行。

        其中，事件循环指的是底层维护一个事件队列，无事件时线程调用 epoll_wait 进入阻塞，内核将其移出就绪表、加入等待表，此时放弃CPU控制权；当其他线程投递事件时会触发内部唤醒管道，内核立即把线程移回就绪表，恢复 TASK_RUNNING 状态，随后事件循环取出队列中的事件并执行。

        了解工作原理之后，下边说一个多线程调度的示例帮助理解，如：

1、假设主线程有一个按钮，点击后发射信号让工作线程开始计算：

2、程序启动，主线程进入 app.exec()(代表事件循环)，等待事件。

3、工作线程启动后进入 exec()，等待事件。

4、两者都阻塞，CPU 空闲。

5、用户点击按钮 → 主线程被唤醒，执行按钮对应的槽函数，该槽函数发射信号给工作线程。

6、工作线程的信号被包装为事件，投递到工作线程的事件队列，工作线程的 exec() 被唤醒，处理该事件，执行 Worker 的槽（如 doWork()）。

7、工作线程耗时计算期间，完全不需要事件循环，直接占用 CPU 执行 doWork()。

8、计算完成后，Worker 发射 resultReady 信号，该信号被投递到主线程的事件队列，工作线程继续回到事件循环 exec() 等待新事件（如果没有新事件，再次阻塞）。

9、主线程的事件循环被 resultReady 事件唤醒，调用主线程槽函数更新界面。

10、更新完成后，主线程继续回到事件循环，若再无事件，则再次阻塞。

2.3.2 声明和注册元类型

        上小节中跨越信号和槽的工作机制中讲到，主线程发送信号后，QT会将信号的参数拷贝，并封装成事件。但是，当QT在拷贝参数时如果碰到你自定义的数据结构类型，它是没办法认识的，因此需要采用Q_DECLARE_METATYPE 和 qRegisterMetaType 进行注册，否则QT会报错。用法如下：

 // 定义一个结构体
    struct SensorData
    {
        int id;
        double temperature;
        QString name;
    };

    // 声明元类型
    Q_DECLARE_METATYPE(SensorData)
    // 注册元类型
    qRegisterMetaType<SensorData>("SensorData");

2.4 QTimer

        它是QT的一个定时器类，但不是硬件定时器。作用是定时一段时间后，定时器到期会唤醒事件循环，事件循环发现该定时器到期，便直接触发 QTimer 的事件处理，发射 timeout() 信号，并同步调用连接的槽函数。用法如下：

    #include <QTimer> 
8   
9  
10  class MainWindow : public QMainWindow 
11  { 
12      Q_OBJECT 
13 
14  public: 
15      MainWindow(QWidget *parent = nullptr); 
16      ~MainWindow(); 
17 
18  private: 
19      /* 声明QLCDNumber对象 */ 
20      QLCDNumber *lcdNumber; 
21 
22      /* 声明QTimer对象 */ 
23      QTimer *timer; 

/*省略......*/


/*在对应的构造函数中*/
 timer = new QTimer(this); 
25      /* 设置定时器1000毫秒发送一个timeout()信号 */ 
26      timer->start(1000); 
27 
28      /* 信号槽连接 */ 
29      connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, 
30              SLOT(timerTimeOut())); 

2.5 QSocketNotifier

        用法如下：

rigger_notifier_ = new QSocketNotifier(trigger_fd_, QSocketNotifier::Read, this);

connect(trigger_notifier_, SIGNAL(activated(int)), this, SLOT(on_trigger_fd_ready()));

       当创建QSocketNotifier对象时，会创建一个文件描述符监视器，用于监视指定文件描述符的读事件(具体来讲创建socket对象时会向QT事件循环注册一个事件，调用linux的poll()来监听这个fd)。当文件描述符有数据可读时，QSocketNotifier会发出activated信号，程序即可响应该信号并执行相应的操作。 

2.6 invokeMethod函数和lmbda表达式

        用法如下：

 /* 启动后 5 秒延迟自检：检查 version.txt 和 demo_recipe.json 是否存在，
     * 失败时自动回滚到 .bak 版本 ，single shot函数表示5秒后执行大括号的内容
     *invokeMethod函数表示跨线程调用，调用此函数时，执行device_agent_所在线程
     * 的run_self_check方法
     */
    QTimer::singleShot(5000, this, [this]() {
        QMetaObject::invokeMethod(device_agent_, "run_self_check",
                                  Qt::QueuedConnection);
    });

    /* 线程退出后在 UI 线程安全释放 worker 和线程对象，
         * worker 按值捕获而非通过 this 访问，确保始终释放正确对象
         *注意下边这个连接函数并未定义槽函数，代表是lambda表达式，无需单独声明定义
        */
        connect(thread, &QThread::finished, this, [worker, thread]()
        {
            if (worker != nullptr)
            {
                delete worker;
            }
            thread->deleteLater(); /* 用 deleteLater 避免父对象 children 列表出现悬空指针 */
        });

        lmbda表达式是指一种精简的表达式，比如connect函数的用法，需要声明和定义一个槽函数。但在lmbda表达式中，直接不需要函数名字，自然也无需定义和声明，直接加上函数的参数以及写函数体即可，这就是lmbda表达式；而invokeMethod函数是一种跨越信号和槽机制的函数，指的是执行某个线程对象所在线程的某方法。

2.7 按钮控件/下拉框控件原理解析

        当按钮控件按下、或者是下拉框控件选择列表项时，都会发送一个QT内置信号，如clicked或者是currentIndexChanged。那为什么在屏幕上点击了一下控件，就会发送这个信号呢？原理是什么？

        其实是由于Linux操作系统，会将所有的输入事件封装成一个input子系统，当点击按钮时，input子系统会读取原始坐标事件，然后Qt QPA 插件读取并翻译为 QEvent → QPushButton 控件自己判断这是不是点击 → 是的话才 emit clicked()