Qt：元对象系统

约定不等于承诺〃 2022-11-17 05:12 195阅读 0赞

Qt中的元对象系统为对象间通信、运行时类型信息和动态属性系统提供信号与槽机制

元对象系统基于三件事：

*  `QObject`类提供了一个基类，生成的类可以继承元对象系统的优点
 *  类声明的私有部分`Q_OBJECT`宏用于启用元对象特性，例如动态属性，信号和插槽。  
    \-元对象编辑器（moc）为每个QObject子类提供了元对象特性所需的代码

moc工具读取一个C++源文件，如果它找到一个或者多个包含`Q_OBJECT`宏的类声明，它将生成另一个C++源文件，该文件包含每个类的元对象代码。生成的源文件要么被`#include`纳入类的源文件，要么被编译并链接到类的实现

除了为对象之间的通信提供信号和槽机制，元对象代码还提供了以下额外功能:

*  QObject::metaObject()：返回类的相关元对象。
 *  QMetaObject::className()：在运行时以字符串的形式返回类名，不需要c++编译器提供本机运行时类型信息(RTTI)支持。
 *  QObject::inherits()：返回对象是否是继承QObject继承树中指定类的类的实例
 *  QObject::tr() ：国际化转换字符串
 *  QObject::setProperty()和QObject::property()：根据名称动态地设置和获取属性。
 *  QMetaObject::newInstance()：构造一个类的新实例。

也可以使用`dynamic_cast()`对QObject类执行动态强制转换。qobject\_cast()函数的行为类似于标准C++dynamic\_cast()，其优点是它不需要RTTI支持，并且可以跨动态库边界工作。它尝试将其实参转换为`<>`中指定的指针类型，如果对象的类型正确(在运行时确定)，则返回一个非零指针，如果对象的类型不兼容则返回nullptr。

例如，我们假设MyWidget继承自QWidget，并使用`Q_OBJECT`宏声明:

QObject *obj = new MyWidget;

类型为QObject \*的obj变量实际上指向一个MyWidget对象，因此我们可以适当地转换它:

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

从QObject到QWidget的转换是成功的，因为对象实际上是一个MyWidget，它是QWidget的子类。既然我们知道obj是一个MyWidget，我们也可以把它转换为MyWidget \*:

MyWidget *myWidget = qobject_cast<MyWidget *>(obj);

对MyWidget的转换是成功的，因为qobject\_cast()没有区分内置Qt类型和自定义类型。

QLabel *label = qobject_cast<QLabel *>(obj);
        // label is 0

另一方面，对QLabel的转换失败了。然后，指针被设置为0。这使得可以在运行时根据不同的类型以不同的方式处理不同类型的对象:

if (QLabel *label = qobject_cast<QLabel *>(obj)) {
        
            label->setText(tr("Ping"));
        } else if (QPushButton *button = qobject_cast<QPushButton *>(obj)) {
        
            button->setText(tr("Pong!"));
        }

虽然在不使用`O_OBJECT`宏和元对象代码的情况下也可以使用QObject作为基类，但是如果不使用Q\_OBJECT宏，那么信号与槽等特性都将不可用。从元对象系统的角度来看，没有元代码的QObject子类等同于它最接近的带有元对象代码的祖先。

例如，这意味着QMetaObject::className()不会返回类的实际名称，而是返回这个祖先的类名称。

**因此，我们强烈建议QObject的所有子类使用Q\_OBJECT宏，而不管它们是否实际使用信号、槽和属性**。

另请参阅[QMetaObject][]、[Qt的属性系统][Qt]、[信号和插槽][Link 1]。

[QMetaObject]: https://doc.qt.io/qt-6/qmetaobject.html
[Qt]: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/115523631
[Link 1]: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/113346818