Qt元对象系统解析(一)

说Qt信号与槽是一个很好机制,不如说Qt的元对象系统很强大。这也是大家讲Qt就必须将信号与槽,讲信号与槽就要讲Qt的元对象系统。当然初学者知道怎么用就OK啦,当然随着你写的代码越多,接触的平台越多的时候,你就会好奇Qt是如何把两个(多个)任意不相关(必须都继承与QObject)的对象联系在一起的。我们围绕一些问题来认识一下Qt元对象系统:

  • 什么是Qt元对象系统,它包含了哪些内容,它在我们的程序中做了什么?
  • moc工具是什么,Q_OBJECT宏是什么?
  • 元对象系统如何工作在Qml、C++、Javvascrip的混合编程的?
  • 信号与槽机制、Qt事件机制、MFC消息机制三者的区别是什么?
  • 信号与槽在单线程与多线程中是如何工作的?
  • 如何在信号与槽机制中,传递自定义类型参数?
    什么是Qt元对象系统
    元对象系统是一个基于标准C++的扩展,为Qt提供了1、信号与槽机制2、实时类型信息3、动态属性系统。
    这个元对象主要基于三个东西:

  • Object类。大家都知道QObject类是Qt的核心类,很多Qt类都是由它继承而来,那它具体到底是什么东西呢?我们一起去看下Object的Detail Description我们一起来趴一下它的主要特性:
    (1)它是对象模型的核心,信号与槽是基于对象模型的(两个对象的连接),而它是对象模型的核心。体现在我们常用的QObject::connect()函数上,我们后面会分析这个conncet()源码,趴一下它是怎么工作的。
    (2)对象的组织方式以树形结构的。这也就是Qt框架那章Core模块的一个特性“树形对象模型”。我们常用相关的函数体现在QObject::setParent()、QObject::findChild()、QObject::findChilren()这几个函数上。这种树形结构保持了众多对象之间的严密的父子、逻辑关系。
    (3)每一个对象都有一个独立的名字,并且可以查出该对象的继承关系。这些对象不同的名字是我们使用findChild()函数的关键,也是我们在Qml、C++混合编程时的关键。这里QObject有这个属性,并不是它自己实现的,是QMetaobject帮助实现的,QMetaObject是设置这些属性规则,并建立对象们之间的关系的关键。(每个人都有自己名字手机QQ,但是你们怎么相互联系呢,它就是帮助建立通讯录)
    (4)对象在销毁时会发出一个信号。这里没什么好多说的。
    (5)添加安装事件过滤器。让对象接受或者不接受某些事件以及事件的处理。我们常用到的有mouseEvent()、timeEvent(),在某些没有继承Object类中是不能使用这些函数的,如QGraphicsItem以及它派生出来的其他图元类。后面我们会讲事件与信号槽的区别。
    前面(1)(2)(3)是Object与元对象系统紧密联系的属性,其他属性大家可以去看看帮助文档扒一扒,小白英文太烂。到这里你只要明白为什么元对象非要和QObject相关就行啦。

  • Q_OBJECT。简单理解就是一些宏定义代码,就是你们自己定义的一些类、类的信号、槽函数、(Qml混合编程的属性、自己注册的Qt数据类型等)这么多属性,怎么保存到通讯录里面呢?就是通过这个宏定义的函数,帮助你们实现的,后面会结合moc文件讲解这个函数是做什么的。
  • moc(Meta-Object-Compiler)元对象编译器,从概念上和其他编译器一样来理解就好了。signals、slots关键字并不是标准C++里面的东西,代码最后要交给C++编译器,那么就需要把这部分转化成C++编译器认识的东西,这个工作就是moc来完成了。这里需要注意的是,moc过程是发生在预编译之前的,简单说就是moc之后每一个包含Q_OBJECT宏头文件,都会根据该头文件里面的signals、slots、Q_MENU l来生成以moc_XXXX(自定义类名)的.cpp文件,我们常用IDE的构建生成的.o文件,就是最终的目标文件(包含moc生成的cpp)。这个中间生成用qamke生成Makefile可以清楚的看到编译文件的连接情况。后面讲Qt工程的时候会讲解Makefile。这里大家想要理解moc更多的使用规则,帮助里面输入moc查看帮助文档,这里推荐也个中文翻译版(小白英语实在太烂)http://www.kuqin.com/qtdocument/moc.html
    其实大家都知道这三个基本原则,小白在这里也碰到一个疑问,在《零基础学Qt4编程》里面说moc在生成cpp文件的同时,也会生成头文件XXXX.moc.h格式,很显然小白是没有这个文件的,在帮助里看到的也是read a C++ source file。C++编译器在预编译处理过程中就是处理头文件,如果Qt没有转换头文件,C++编译器怎么认识signals、slots这样的关键字呢?在此不知道有没有熟悉编译原理里的大牛给小白普及一下。
    元对象系统除了提供信号与槽(communication between objects ,the main reason for introducing the system。主要特性)。我们常用的国际化QObject::tr()、qsTr()还有常用的QObject::setProperty()、QObject::property()。

    到这里我们大致的理解开始我们提出问题的前三个,每个object都有自己的name,这是我们混合编程的前提,至于它是怎么查找的我们下一节来扒。

<think>嗯,用户想了解Qt元对象系统,我得先理清楚这个系统原理和用途。根据提供的引用资料,元对象系统Qt的核心扩展,基于QObject类、Q_OBJECT宏和MOC编译器。首先,我需要解释它的三个组成部分:QObject是所有需要对象功能的类的基类,Q_OBJECT宏在类声明中启用对象特性,而MOC会在编译前处理这些类生成额外的代码。 接下来,元对象系统的主要功能包括信号与槽、动态类型信息和属性系统。信号与槽是Qt的重要通信机制,允许对象间松耦合的交互。动态类型信息(RTTI)让程序在运行时获取对象的类名、父类等信息,这对于反射和动态方法调用很有用。动态属性系统则允许在运行时添加或修改属性,增强了灵活性。 用户可能想知道这些功能是如何实现的。根据引用[2],MOC解析带有Q_OBJECT宏的类,生成moc_xxx.cpp文件,其中包含对象代码。编译时,这些生成的代码与用户代码起编译,从而在运行时支持对象功能。需要强调MOC的作用,以及为什么Qt需要自己实现元对象系统而不是依赖C++的RTTI,可能是因为C++的RTTI功能有限,无法满足信号槽等高级需求。 另外,用户可能对实际应用场景感兴趣,比如信号槽的使用、动态属性或反射机制。需要举例说明,比如连接按钮点击信号到槽函数,或者动态获取对象属性。同时,注意事项也很重要,比如必须继承QObject、使用Q_OBJECT宏,以及MOC的处理步骤。 在组织回答时,应分点阐述原理、功能、实现步骤、应用场景和注意事项,确保结构清晰。可能的相关问题包括信号槽机制、MOC的作用、动态属性使用等,这些可以作为后续问题推荐。需要确保引用正确,每个引用来源的信息准确对应到回答中,比如引用[1]提到元对象系统的组成,引用[2]解释为何Qt需要自建系统,引用[3]和[4]提到信号槽和动态属性,引用[5]可能涉及学习资源。</think>### Qt元对象系统原理与用法分步解析 #### 、核心原理(三要素) 1. **QObject基类**:所有需要对象功能的类必须直接或间接继承自QObject类,形成Qt对象树的基础架构[^1][^2] 2. **Q_OBJECT宏**:在类声明中必须包含此宏,用于触发MOC代码生成,例如: ```cpp class MyClass : public QObject { Q_OBJECT // 必须添加 public: //... }; ``` 3. **对象编译器(MOC)**:在编译阶段前处理头文件,生成`moc_xxx.cpp`文件,包含: - 类型信息数据 - 信号/槽方法签名 - 动态属性存储结构[^1][^3] #### 二、核心功能实现 1. **信号与槽机制** - 信号声明: ```cpp signals: void valueChanged(int newValue); ``` - 槽声明: ```cpp public slots: void updateDisplay(int value); ``` - 连接方式: ```cpp connect(sender, &Sender::valueChanged, receiver, &Receiver::updateDisplay); ``` 2. **动态类型系统** ```cpp QObject* obj = new MyWidget; qDebug() << obj->metaObject()->className(); // 输出"MyWidget" ``` 3. **动态属性系统** ```cpp QLabel *label = new QLabel; label->setProperty("highlight", true); // 添加动态属性 bool hl = label->property("highlight").toBool(); ``` #### 三、开发实践步骤 1. 创建继承QObject的类 2. 添加Q_OBJECT宏 3. 声明信号/槽(可选) 4. 使用qmake/cmake构建(自动调用MOC) 5. 通过对象接口操作对象 #### 四、典型应用场景 1. GUI事件处理(按钮点击->槽函数)[^4] 2. 对象序列化(基于属性系统) 3. 插件系统开发(动态类型识别) 4. 自动化测试(通过数据访问对象成员) #### 五、重要注意事项 1. 含Q_OBJECT的类不能使用普通指针进行多继承 2. MOC处理前需执行qmake生成构建文件 3. 动态属性访问比成员变量访问慢约5-10倍(性能敏感场景慎用) 4. 信号参数类型必须完全匹配(允许隐式转换的场景除外)
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值