Qt工作笔记-Qt元对象系统解析【2合1】
博文轉(zhuǎn)載地址：
https://blog.csdn.net/spwper/article/details/51332187
說Qt信號與槽是一個很好機制，不如說Qt的元對象系統(tǒng)很強大。這也是大家講Qt就必須將信號與槽，講信號與槽就要講Qt的元對象系統(tǒng)。當(dāng)然初學(xué)者知道怎么用就OK啦，當(dāng)然隨著你寫的代碼越多，接觸的平臺越多的時候，你就會好奇Qt是如何把兩個（多個）任意不相關(guān)（必須都繼承與QObject）的對象聯(lián)系在一起的。我們圍繞一些問題來認(rèn)識一下Qt元對象系統(tǒng)：
- 什么是Qt元對象系統(tǒng)，它包含了哪些內(nèi)容，它在我們的程序中做了什么？
- moc工具是什么，Q_OBJECT宏是什么？
- 元對象系統(tǒng)如何工作在Qml、C++、Javvascrip的混合編程的？
- 信號與槽機制、Qt事件機制、MFC消息機制三者的區(qū)別是什么？
- 信號與槽在單線程與多線程中是如何工作的？
如何在信號與槽機制中，傳遞自定義類型參數(shù)？?
什么是Qt元對象系統(tǒng)?
元對象系統(tǒng)是一個基于標(biāo)準(zhǔn)C++的擴展，為Qt提供了1、信號與槽機制2、實時類型信息3、動態(tài)屬性系統(tǒng)。?
這個元對象主要基于三個東西：Object類。大家都知道QObject類是Qt的核心類，很多Qt類都是由它繼承而來，那它具體到底是什么東西呢？我們一起去看下Object的Detail Description我們一起來趴一下它的主要特性：?
（1）它是對象模型的核心，信號與槽是基于對象模型的（兩個對象的連接），而它是對象模型的核心。體現(xiàn)在我們常用的QObject::connect（）函數(shù)上，我們后面會分析這個conncet（）源碼，趴一下它是怎么工作的。?
（2）對象的組織方式以樹形結(jié)構(gòu)的。這也就是Qt框架那章Core模塊的一個特性“樹形對象模型”。我們常用相關(guān)的函數(shù)體現(xiàn)在QObject::setParent()、QObject::findChild()、QObject::findChilren()這幾個函數(shù)上。這種樹形結(jié)構(gòu)保持了眾多對象之間的嚴(yán)密的父子、邏輯關(guān)系。?
（3）每一個對象都有一個獨立的名字，并且可以查出該對象的繼承關(guān)系。這些對象不同的名字是我們使用findChild（）函數(shù)的關(guān)鍵，也是我們在Qml、C++混合編程時的關(guān)鍵。這里QObject有這個屬性，并不是它自己實現(xiàn)的，是QMetaobject幫助實現(xiàn)的，QMetaObject是設(shè)置這些屬性規(guī)則，并建立對象們之間的關(guān)系的關(guān)鍵。（每個人都有自己名字手機QQ，但是你們怎么相互聯(lián)系呢，它就是幫助建立通訊錄）?
（4）對象在銷毀時會發(fā)出一個信號。這里沒什么好多說的。?
（5）添加安裝事件過濾器。讓對象接受或者不接受某些事件以及事件的處理。我們常用到的有mouseEvent（）、timeEvent（），在某些沒有繼承Object類中是不能使用這些函數(shù)的，如QGraphicsItem以及它派生出來的其他圖元類。后面我們會講事件與信號槽的區(qū)別。?
前面（1）（2）（3）是Object與元對象系統(tǒng)緊密聯(lián)系的屬性，其他屬性大家可以去看看幫助文檔扒一扒，小白英文太爛。到這里你只要明白為什么元對象非要和QObject相關(guān)就行啦。- Q_OBJECT。簡單理解就是一些宏定義代碼，就是你們自己定義的一些類、類的信號、槽函數(shù)、（Qml混合編程的屬性、自己注冊的Qt數(shù)據(jù)類型等）這么多屬性，怎么保存到通訊錄里面呢？就是通過這個宏定義的函數(shù)，幫助你們實現(xiàn)的，后面會結(jié)合moc文件講解這個函數(shù)是做什么的。
moc（Meta-Object-Compiler）元對象編譯器，從概念上和其他編譯器一樣來理解就好了。signals、slots關(guān)鍵字并不是標(biāo)準(zhǔn)C++里面的東西，代碼最后要交給C++編譯器，那么就需要把這部分轉(zhuǎn)化成C++編譯器認(rèn)識的東西，這個工作就是moc來完成了。這里需要注意的是，moc過程是發(fā)生在預(yù)編譯之前的，簡單說就是moc之后每一個包含Q_OBJECT宏頭文件，都會根據(jù)該頭文件里面的signals、slots、Q_MENU l來生成以moc_XXXX(自定義類名)的.cpp文件，我們常用IDE的構(gòu)建生成的.o文件，就是最終的目標(biāo)文件（包含moc生成的cpp）。這個中間生成用qamke生成Makefile可以清楚的看到編譯文件的連接情況。后面講Qt工程的時候會講解Makefile。這里大家想要理解moc更多的使用規(guī)則，幫助里面輸入moc查看幫助文檔，這里推薦也個中文翻譯版（小白英語實在太爛）http://www.kuqin.com/qtdocument/moc.html?
其實大家都知道這三個基本原則，小白在這里也碰到一個疑問，在《零基礎(chǔ)學(xué)Qt4編程》里面說moc在生成cpp文件的同時，也會生成頭文件XXXX.moc.h格式，很顯然小白是沒有這個文件的，在幫助里看到的也是read a C++ source file。C++編譯器在預(yù)編譯處理過程中就是處理頭文件，如果Qt沒有轉(zhuǎn)換頭文件，C++編譯器怎么認(rèn)識signals、slots這樣的關(guān)鍵字呢？在此不知道有沒有熟悉編譯原理里的大牛給小白普及一下。?
元對象系統(tǒng)除了提供信號與槽（communication between objects ，the main reason for introducing the system。主要特性）。我們常用的國際化QObject::tr()、qsTr()還有常用的QObject::setProperty()、QObject::property()。到這里我們大致的理解開始我們提出問題的前三個，每個object都有自己的name，這是我們混合編程的前提，至于它是怎么查找的我們下一節(jié)來扒。
第二篇：
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我們來看一個信號與槽的小例子?
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實現(xiàn)文件：
#include <QApplication> #include <QObject> #include "myclass.h" #include <iostream> using std::cout; using std::endl; myClass::myClass(QObject *parent):QObject(parent) {//Qt4里面信號與槽的連接方式 // connect(this , SIGNAL(signalOne(QString)) , this ,SLOT(slotOne(QString) , Qt::AutoConnection); // connect(this , SIGNAL(signalTwo(int)) , this ,SLOT(slotTwo(int) , Qt::AutoConnection);//Qt5的連接方式，推薦使用。大家可以去看下這兩者的區(qū)別connect(this , &myClass::signalOne , this , &myClass::slotOne , Qt::AutoConnection);connect(this , &myClass::signalTwo , this , &myClass::slotTwo , Qt::AutoConnection);triggerOne();triggerTwo(); } myClass::~myClass() {} void myClass::triggerOne() {emit signalOne("SignalOne"); } void myClass::triggerTwo() {emit signalTwo(88); } QString myClass::slotOne(QString msg) {cout<<"this is slot one::"+msg.toStdString()<<endl;return msg; } int myClass::slotTwo(int a) {cout<<"this is slot two::"<<a<<endl;return a;}int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);myClass test;return a.exec(); }- 1
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在寫這個小例子過程中，小白腦殘的本來想寫在一個cpp文件中。最后發(fā)現(xiàn)不行。查資料才知道，moc工具識別Q_OBJECT宏定義是在頭文件中去識別的，些就是說在cpp文件里面包含這個宏是沒有用的。詳細看此貼http://blog.chinaunix.net/uid-20801802-id-1839159.html?
幫助里面的“read a C++ source file”也只是形象的說法。
下面我們來慢慢分析Q_OBJEC是怎么實現(xiàn)moc_myclass.cpp文件的。?
1、我們看一下Q_OBJECT在Qt庫文件（5.5版本）的定義。
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moc的第一工作肯定是統(tǒng)計分析開發(fā)者寫的這個類有哪些信號槽以及各自的參數(shù)情況：?
這里是moc生成moc_mycalss.cpp文件信號槽數(shù)量數(shù)據(jù)代碼：
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這里前面的數(shù)字注釋都說的很清楚，基本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。在signals和slots里面的：1、3、4、6表示自己在字符串:”myClass\0signalOne\0\0signalTwo\0slotOne\0”?
“msg\0slotTwo\0a”中從第幾個“\0”開始表示自己的信息。這里從偏移量開始signal的第一個”\0”后面表示信號名稱，第二個”\0”表示返回值（同學(xué)要問了，信號函數(shù)實現(xiàn)都沒有哪來的返回值，對于異步調(diào)用返回值永遠是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)出來的，因為調(diào)用的函數(shù)都沒執(zhí)行完，只能默認(rèn)一個返回值，對于同步調(diào)用，則是最后連接的那個函數(shù)的執(zhí)行的返回值，如果中間有不匹配的情況，Qt會幫你解決，默認(rèn)了），同理后面的slots更好理解了。?
（1）static const QMetaObject staticMetaObject;?
其對應(yīng)的moc文件部分（set）：
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看別人的博客是沒有：?
typedef void (StaticMetacallFunction)(QObject?, QMetaObject::Call, int, void **);?
StaticMetacallFunction static_metacall;?
const QMetaObject * const *relatedMetaObjects;?
這三項的，不知道別人使用的是哪個版本。講道理的話這里，在多類繼承的情況下，是有記錄關(guān)聯(lián)類信息的，但看代碼也只有一個。但是在多類繼承的時候，想要擁有QObject的屬性時候，具有QObject屬性的父類必須放在第一位。大牛說moc規(guī)定多繼承的情況下，moc會假設(shè)第一個繼承的類為QObject, 并且必須要保證在多繼承中，只有唯一一個類是繼承自QObject的。這樣看上去，多余一個QObject繼承的，第二個QObject根本沒辦法識別出來。這里小白只知道要放在第一個，不清楚moc的具體工作流程。?
get部分：
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這里的d_ptr是一個Qt里面的模板類指針，并不是QObject的靜態(tài)成員，這里我在幫助文檔里也沒找到dynamicMetaObject()成員函數(shù)，猜測是一個安全處理，返回staticMetaObject。?
（2）virtual void?qt_metacast(const char?);
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當(dāng)傳入的字符串?dāng)?shù)據(jù)是當(dāng)前這個類的話，就將this指針轉(zhuǎn)換成void指針傳給外界： 這個操作相當(dāng)危險。
如果不是當(dāng)前類的話，就調(diào)用父類的qt_metacast繼續(xù)查詢。
在這里，我的父類是QObject，所以自然就調(diào)用QObject::qt_metacase了。?
（3）virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void?);**
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看名字也知道這里該類所有信號處理函數(shù)，并不是我們常用的slots。當(dāng)我們emit一個信號時，也是調(diào)用該函數(shù)再調(diào)用真正的信號函數(shù)，當(dāng)其他關(guān)聯(lián)信號過來是，才是調(diào)用真正的槽函數(shù)。
真正的信號函數(shù)：
// SIGNAL 0 void myClass::signalOne(QString _t1) {void *_a[] = { Q_NULLPTR, const_cast<void*>(reinterpret_cast<const void*>(&_t1)) };QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 0, _a); }// SIGNAL 1 void myClass::signalTwo(int _t1) {void *_a[] = { Q_NULLPTR, const_cast<void*>(reinterpret_cast<const void*>(&_t1)) };QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 1, _a); }- 1
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我在幫助里并沒有找到activate函數(shù)，看大牛們的說的就是：當(dāng)執(zhí)行流程進入activate中，會先從connectionLists中取出這個signal相對應(yīng)的connection list，而這個總的連接表是由connect（）函數(shù)完成的，下章我們會講到。看上面兩個函數(shù)的第三個參數(shù)，代表的就是這個類的第幾個信號的索引，類的信號槽索引是一起編排的。
很多地方小白也是半知半解，不知道講清楚沒有。到這里moc就是把Qt的信號與槽的那部分相關(guān)代碼轉(zhuǎn)化為C++代碼。如果有大牛，求教育啊。。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Qt工作笔记-Qt元对象系统解析【2合1】的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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