【零基础学QT】【029】Qt元对象机制

什么是元对象机制 元对象机制不是Qt独创的术语，而是一个编程语言领域的通用概念。 元对象机制（Meta Object Facility）最早起源于建模语言UML，是一套用来定义和描述对象结构和行为的机制。 元数据（Metadata）即用来描述其它数据特征和属性的数据 Qt的元对象机制，同样也是为了实现这样的功能，Qt框架通过生成一个QMetaObject类来记录类名，类继承关系，定义常用的Qt类操作，执行槽函数

怎么使用元对象机制 大家只要使用过Qt进行过编程，一定就使用过Qt元对象机制。 只不过Qt框架为我们屏蔽了细节，通过Moc编译器自动帮我们实现了这些代码，我们直接调用封装好的API就可以使用这些功能。 比如我们已经使用过的signal关键字，slot关键字，connect函数，还有后面我们会提到的类型识别，文字国际化，QProperty，QVariant等，几乎所有Qt的核心功能，都离不开元对象机制，他是Qt对象的核心 使用方法也很简单，大家应该都已经使用过，继承QObject，在类的头文件中声明Q_OBJECT宏即可 记住，Q_OBJECT宏一定要声明在头文件中，而不是cpp文件中，否则在其它文件中将无法使用元对象功能

	class MainWindow : public QMainWindow {
	    Q_OBJECT
	
	  public:
	    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
	    ~MainWindow();
	
	  private:
	    Ui::MainWindow *ui;
	};

什么是Moc编译器 Qt是基于标准的C++语言实现的，但是我们可以看到，emit，signal，slot等关键字，都不是C++语言本来就有的，而是Qt框架自己实现的 Qt代码是无法作为普通的C++项目直接打开运行的，它必须经过Qt自己的编译器翻译成标准的C++代码才能运行 这个编译器就叫做Moc编译器，它是Meta Object Compiler的缩写，即原对象编译器 比如我们定义了一个名为mainwindow的QObject类，在编译目录下，我们可以看到，Qt帮我们生成了一个名为moc_mainwindow.cpp的文件，这就是Moc编译器编译出来的标准C++文件，文件中的大多函数都和QMetaObject挂钩，这就是Qt元对象

	static const uint qt_meta_data_MainWindow[] = {};
	
	void MainWindow::qt_static_metacall(}
	
	QT_INIT_METAOBJECT const QMetaObject MainWindow::staticMetaObject = {};
	
	const QMetaObject *MainWindow::metaObject() const {}
	
	void *MainWindow::qt_metacast(const char *_clname) {}
	
	int MainWindow::qt_metacall(QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a) {}

QMetaObject提供了哪些功能

• 定义元对象

	static const QMetaObject staticMetaObject;
	

• 获取元对象

	virtual const QMetaObject *metaObject() const;
	

• 动态类型转换

	virtual void *qt_metacast(const char *);
	

• 槽函数调用

	virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **);
	Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);
	

• 动态执行元方法，槽函数和Invokable函数都能被动态执行

	static bool QMetaObject::invokeMethod(
		QObject *obj, const char *member, 
		Qt::ConnectionType type, 
		QGenericReturnArgument ret,
		QGenericArgument arg1,
		QGenericArgument arg2,
		...
		QGenericArgument arg9
	)

	//调用槽函数compute(QString, int, double)，返回QString
	QString retval;
	QMetaObject::invokeMethod(
		obj, "compute", Qt::DirectConnection,
		Q_RETURN_ARG(QString, retval),
		Q_ARG(QString, "sqrt"),
		Q_ARG(int, 42),
		Q_ARG(double, 9.7)
	);

	//调用QThread槽函数quit()
	QThread thread;
	QMetaObject::invokeMethod(thread, "quit", Qt::QueuedConnection);

• 动态设置字段属性

	//通过Q_PROPERTY宏声明一个可自定义属性的字段
	Q_PROPERTY(
		type name
		MEMBER memberName
		READ getFunction
		WRITE setFunction
		RESET resetFunction
		NOTIFY notifySignal
	)
	

	//普通的类字段
	private:
	    int mValue;
	
	//通过Q_PROPERTY宏，赋予字段动态设置属性的功能
	Q_PROPERTY(int value MEMBER mValue NOTIFY valueChanged);
	
	//动态设置和获取属性
	obj.setProperty("value", 15);
	obj.property("value").toString();
	

• 字符串国际化

	static QString QObject::tr(const char *, const char *, int)
	static QString QObject::trUtf8(const char *, const char *, int)