Qt 元对象系统

Qt 元对象系统

[The Meta-Object System | Qt Core 5.15.6](https://doc.qt.io/qt-5/metaobjects.html#:~:text=The Meta-Object System Qt’s meta-object system provides the,that can take advantage of the meta-object system.)

Qt 元对象系统提供了3个功能：

  • 用于对象之间通讯的信号槽机制
  • 运行时类型信息
  • 动态属性系统

元对象系统基于以下元素构建：

  • QObject 作为所有利用元对象系统的类的基类；
  • 位于 private中的宏 Q_OBJECT，是用来使元对象系统生效的，例如动态属性，信号和槽；
  • 元对象编译器可以给所有继承自QObject的子类添加用于实现元对象系统的必要的代码。

moc 会读取C++ 源文件，如果其发现在一个或多个类的声明中包含有宏Q_OBJECT，会产生另外一个C++ 源文件，这个新产生的源文件包含这些类的元对象代码，这个新文件或者会被#include到类的元文件中，或者会被编译到或者链接到类的实现中。

为了提供对象之间的通讯机制-信号和槽（引入这个系统的主要原因），元对象代码还提供了额外的特性：

  • QObject::metaObject()会返回类的相关联的元对象；
  • QMetaObject::className()在运行时以字符串的形式返回类的名字，可以不需要C++ 编译器所支持的原生的运行时类型信息（RTTI）；
  • QObject::inherits()函数返回一个对象是否是继承自特定的类的实例，两者都应在QObject的继承树中；
  • QObject::tr()和QObject::trUtf8()会翻译字符串，用于国际化；
  • QObject::setProperty() and QObject::property()会通过名字动态的获取和设置属性；
  • QMetaObject::newInstance() 创建类的一个新实例。

通过qobject_cast()可以对于QObject及其子类进行动态的转换。qobject_cast()跟dynamic_cast()的作用类似，其优点是不需要运行时类型信息，并且可以跨动态库工作。它尝试将其参数转换到指定的类型，如果成功的话，返回一个指向正确对象的非0指针（运行时确定），失败的话返回nullptr。

例如，假设MyWidget继承自QWidget，并且声明了Q_OBJECT宏。

QObject *obj = new MyWidget;

变量obj，其类型为QObject*，实际上指向的是MyWidget对象，所以能够正确的转化：

QWidget *widget = qobject_cast<QWidget *>(obj);

强烈建议在所有QObject的子类中添加Q_OBJECT宏，无论其是否真的使用信号，槽和属性。