Qt元对象系统（Meta-Object System）

最新推荐文章于 2025-07-29 21:00:06 发布

原创

最新推荐文章于 2025-07-29 21:00:06 发布 · 887 阅读

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#qt #开发语言 #c++

作为信号与槽机制的另一个得力干将，元对象系统不仅能支持信号与槽机制，还支持实时类型信息（RTTI）、动态属性系统等功能。元对象系统使我们可以在不知道对象类型的情况下与对象交互，表面意思很好理解，但是咱也不知道它有啥用啊？对吧？但是别急宝子们，且听我娓娓道来。

首先，像我这样博爱的人，是一定会照顾到干货神教的同学们的，所有干货我都会加粗，其次，就是跳读者们（包括我）最爱的目录：

玫瑰、神器和烛光晚餐

特性	描述
信号和槽	支持对象之间的通信，并且自动跳过信号与槽对不上的连接
反射	在运行时查询对象的信息，属性动画和脚本绑定就是通过这个实现的
动态属性	在运行时添加新的属性，并储存在一个哈希表中

要想知道它有啥用，我们就要彻底的、全面的、清晰的了解它，但凡它身着寸缕都是我们对它的不尊重！

想要和一个人深入交流，首先要了解的就是TA的性格，同样的，想要和一个系统聊人生哲学，我们首先要知道它的脾性，想要使用元对象系统的功能那自然也是有条件的：

类继承自QObject
声明Q_OBJECT宏
元对象编译器（MOC）

以上三个条件缺一不可，少一个它都不和你见面，就像玫瑰、神器和烛光晚餐一样重要。

【QObject 是我爹】

澄清一下，QObject 不是我爹，它是我们程序类的爹，请看如下代码：

class QtConnect : public QMainWindow
{
	Q_OBJECT

public:
	QtConnect(QWidget *parent = 0);
	~QtConnect() = default;

private:
	Ui::QtConnect* ui;
};

虽然这里看起来继承的是QMainWindow，但是QMainWindow是继承自QWidget，而QWidget则是继承的QObject，也就是说 QtConnect 是 QObject 它曾孙，不信你们看：

当然，我们也可以写一个类直接继承QObject，杜绝中间商赚差价，直接做 QObject 的儿子：


#include <QObject>

class StartPage : public QObject {
	Q_OBJECT

public:
	StartPage();
	~StartPage();

private:

};

这样的话我们就创建了一个既不是窗口，也不是控件的类，悄咪咪就继承了 QObject 的家产！

而 Q_OBJECT 的用法和作用就很简单了，就像往脑门上贴一张纸，纸上写的【QObject 是我爹】，然后元对象系统就会为你服务，帮你干脏活累活。唯一要注意的就是放在类定义中就好，乱放的后果是很严重的！轻则元对象系统不鸟你，严重的话你的程序就要在二次元重生了。

言归正传（来点干货，主打一个博爱），这里引用Qt官方文档中的一段话：

The Q_OBJECT macro is used to enable meta-object features, such as dynamic properties, signals, and slots.

You can add the Q_OBJECT macro to any section of a class definition that declares its own signals and slots or that uses other services provided by Qt's meta-object system.

意思是：Q_OBJECT 宏用于启用元对象功能，例如动态属性、信号和插槽。您可以将Q_OBJECT 宏添加到类定义的任何部分，该部分声明了自己的信号和插槽，或者使用 Qt 的元对象系统提供的其他服务。

这里我们补充一点，它还有一个功能就是确保类与元对象编译器（MOC）同时工作，MOC会生成与类相关的元对象代码，信号和槽的连接等功能。

再来看看 Q_OBJECT 宏不着寸缕的样子：

#define Q_OBJECT \
public: \
   QT_WARNING_PUSH \
   Q_OBJECT_NO_OVERRIDE_WARNING \
   static const QMetaObject staticMetaObject; \
   virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
   virtual void *qt_metacast(const char *); \
   virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \
   QT_TR_FUNCTIONS \
private: \
   Q_OBJECT_NO_ATTRIBUTES_WARNING \
   Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *,QMetaObject::Call, int, void **); \
   QT_WARNING_POP \
   
struct QPrivateSignal {}; \
QT_ANNOTATE_CLASS(qt_qobject,"")

可以看到【QObject 是我爹】这样一句话中竟然隐含了这么多的信息，一个静态 QMetaObject 变量，三个虚函数，一个QPrivateSignal结构体，一个静态 qt_static_metacall 函数，还有其余六个宏定义。这些定义我们很快就会用到，六个宏我们在其他文章中再讲，先来看看MOC是如何舔，哦不，如何配合工作的。