【元对象系统】_C

关键字

编译器，元对象系统，反射，信号槽

详解

在c++中提到编译器，大家直观上就认为编译器就是把代码转化为二进制的工具。

这很容易让人产生误解，其实moc编译器的功能是把某些特殊的宏转化为c++代码。

Qt 的 moc 会完成以下工作：

为 Q_OBJECT宏展开后所声明的成员函数的成生实现moc_xxx.cpp代码；
识别 Qt 中特殊的关键字，比如识别出 Q_PROPERTY 、Q_INVOKABLE、slot、signals宏等。

这些关键字用于辅助moc识别信号函数和槽函数，而且必须放在头文件中：

// Qt4中为 protected. Qt5为支持connect函数指针写法, 定义为 public
#define signals public  
// slots被替换成空
#define slots
// emit被替换成空, 其作用仅仅是给qt的用户进行提示
#define emit

用于对信号和槽进行编号+命名

#define SLOT(a) "1"#a    #define SIGNAL(a) "2"#a

Q_OBJECT用于为自定义类添加一些函数声明，MOC编译器会为每个带有Q_OBJECT的头文件xxx.h自动生成moc_xxx.cpp，并在文件中实现Q_OBJECT中声明的函数。

从 QObject派生的含有 Q_OBJECT宏的类的定义必须在头文件中。

#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, "")

staticMetaObject
类的静态成员，存储当前类的元信息；
const QMetaObject *metaObject() const
返回当前类的QMetaObject，即staticMetaObject成员；
void *qt_metacast(const char *)
被QObject::inherits直接调用，用于判断是否是继承自某个类。

判断时，需要传入父类的字符串名称；
int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **)
调用函数回调，内部调用了qt_static_metacall函数；
static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **)
根据函数索引进行调用槽函数。

注意到有三个函数是虚函数，它们是QObject的虚函数成员，当我们在自定义对象中添加Q_OBJECT宏的时候，相当于重载了这三个虚函数。

信号槽

信号槽本质就是回调函数+发布订阅模式。

Qt为提供了5种类型的回调方式，如下：
Qt::AutoConnection 自动连接，根据sender和receiver是否在一个线程里来决定使用哪种连接方式，同一个线程使用直连，否则使用队列连接
Qt::DirectConnection 直连
Qt::QueuedConnection 队列连接
Qt::BlockingQueuedConnection 阻塞队列连接，顾名思义，虽然是跨线程的，但是还是希望槽执行完之后，才能执行信号的下一步代码
Qt::UniqueConnection 唯一连接

原理

从最简单的直连，了解信号槽的实现原理。

QObject中有一个用于存储信号和槽的数据结构：

//每一个信号与一个 QObjectPrivate::ConnectionList链表关联
class QObjectConnectionListVector : public QVector<QObjectPrivate::ConnectionList>

connect

connect构造了一个QObjectPrivate::Connection 对象，然后存储在了发送者对象的ConnectionList中

signal调用流程

signal->QMetaObject::activate->qt_static_metacall->slot
QMetaObject::activate函数内部实根据ConnectionList查找得到信号对应的qt_static_metacall，然后一一调用槽函数。

反射