深入了解Qt主要内容来源于Inside Qt系列,本文做了部分删改,以便于理解。在此向原作者表示感谢!

Qt Meta Object System-元对象系统这篇文章中,从底层实现的源码剖析了元对象系统的机制,在这里就做一些补充。

Meta Object System的设计基于以下几个基础设施:

QObject类,作为每一个需要利用元对象系统的类的基类。也就是说只有继承QObject类才能使用MOS。

Q_OBJECT宏,定义在每一个类的私有数据段,用来启用元对象功能,比如,动态属性、信号和槽。

元对象编译器moc(Meta Object Compiler),如果一个头文件中包含Q_OBJECT宏定义,moc就会将该文件编译成C++源文件。该原文件包含了Q_OBJECT的实现代码,也被编译,最终链接到这个类的二进制代码中。因为它也是这个类的一部分。通常,这个新的C++原文件会再以前的C++原文件前面加上moc_作为新的文件名。

如下图所示:

除了提供在对象间通讯的机制外,元对象系统还包含以下几种功能:

QObject::metaObject()方法,获得与一个类相关联的meta-object。

QMetaObject::className()方法,在运行期间返回一个对象的类名,不需要本地C++编译器的RTTI(run time type information)支持。

QObject::inherits()方法,用来判断一个对象的类是不是从一个特定的类继承而来。

QObject::tr()、QObject::trUtf8(),为软件的国际化翻译字符串。

QObject::setProperty()、QObject::property(),根据属性名动态的设置和获取属性值。

使用qobject_cast()方法在QObject类之间提供动态转换,qobject_cast()方法的功能类似于标准C++的dynamic_cast(),但是qobject_cast()不需要RTTI的支持。在一个QObject类或者它的派生类中,如果不定义Q_OBJECT宏,那么这些功能将不能被使用。从meta-object的观点来看,一个没有定义Q_OBJECT宏的类与它最接近的那个祖先类是相同的。那么QMetaObject::className()方法返回的名字并不是该类的名字,而是与它最近接的那个祖先类的名字。所以,任何从QObject继承的类都必须定义Q_OBJECT宏。

Meta Object的所有数据和方法都封装在QMetaObject类中,它包含一个Qt类的meta信息,并且提供查询功能。

meta信息包含:

  1. 信号表(signal table),与对应Qt类相关的系统定义及自定义的signal的名字。
  2. 槽表(slot table),与对应Qt类相关的系统定义及自定义的slot的名字。
  3. 类信息表(class info table),Qt类的类型信息。
  4. 属性表(property table),与对应类中的所有属性的名字。
  5. 指向parent meta object的指针。

请参考下图,Qt Meta Data Tables:

Qt Meta Class与Qt Class之间的对应关系:

Q_OBJECT宏的定义如下:

staticMetaObject是静态常量,metaObject()是获取该对象指针的方法。所有QObject的对象都会共享staticMetaObject变量,靠它完成所有信号和槽的功能。

QMetaObject的定义如下:

  1. struct Q_CORE_EXPORT QMetaObject
  2. {
  3. // ......
  4. struct { // private data
  5. const QMetaObject *superdata;
  6. const char *stringdata;
  7. const uint *data;
  8. const void *extradata;
  9. } d;
  10. };

上面的代码就是QMetaObject类所定义的所有数据成员,就是这些数据成员记录了所有的signal、slot、property、class information信息。

const QMetaObject *superdata,该变量指向与之对应的QObject类的父类对象,或者是祖先类的QMetaObject对象。每一个QObject类或者其派生类可能有一个父类或者父类的父类。那么superdata就是指向与其最接近的祖先类中的QMetaObject对象。如果没有父类,那么该变量就是一个NULL指针。

举个例子:

class Animal : public QObject{
Q_OBJECT
...
}; class Cat : public Animal{
Q_OBjECT
...
};

Cat::staticMetaObject.d.superdata这个指针指向的对象就是Animal::staticMetaObject,而Animal::staticMetaObject.d.superdata这个指针指向的对象就是QObject::staticMetaObject,QObject::staticMetaObject.d.superdata指针的值就是NULL。

再例如下面的例子:

class Animal : public QObject{
...
}; class Cat : public Animal{
Q_OBjECT
...
};

那么,Cat::staticMetaObject.d.superdata 这个指针变量指向的对象是 QObject::staticMetaObject,因为 Animal::staticMetaObject 这个对象是不存在的。

const char*stringdata,这是一个指向string data的指针。但它和我们平时所使用的一般的字符串指针却很不一样,我们平时使用的字符串指针只是指向一个字符串的指针,而这个指针却指向的是很多个字符串。那么它不就是字符串数组吗?哈哈,也不是。因为C++的字符串数组要求数组中的每一个字符串拥有相同的长度,这样才能组成一个数组。那它是不是一个字符串指针数组呢?也不是,那它到底是什么呢?让我们来看一看它的具体值,以QObject这个class的QMetaObject为例来说明。

下面是QObject::staticMetaObject.d.stringdata指针所指向的多个字符串数组,其实它就是指向一个连续的内存区,而这个连续的内存区中保存了若干个字符串。

static const char qt_meta_stringdata_QObject[] =
{
"QObject\0\0destroyed(QObject*)\0destroyed()\0"
"deleteLater()\0_q_reregisterTimers(void*)\0"
"QString\0objectName\0parent\0QObject(QObject*)\0"
"QObject()\0"
};

这个字符串都是些什么内容呀?有,Class Name, Signal Name,Slot Name, Property Name。看到这些大家是不是觉得很熟悉呀,对啦,他们就是MetaSystem所支持的最核心的功能属性了。

const unit *data,这个指针指向一个正整数数组,只不过在不同的object中数据的长度不一定相同,这取决于与之相应的class中定义了多少signal、slot和property。

这个整数数组的值,有一部分指出了前一个变量(stringdata)中不同字符串的索引值,但是需要注意的是,这里面的数值并不是直接标明了每一个字符串的索引值,这个数组还需要通过一个相应的算法计算后,才能获得正确的字符串的索引值。

下面是QObject::staticMetaObject.d.data指针指向的正整数数组的值如下:

static const uint qt_meta_data_QObject[] =
{
//content:
, //revision
, //classname
, , //classinfo
, , //methods
, , //properties
, , //enums/sets
, , //constructors
//signals:signature,parameters,type,tag,flags
, , , , 0x05,
, , , , 0x25,
//slots:signature,parameters,type,tag,flags
, , , , 0x0a,
, , , , 0x08,
//properties:name,type,flags
, , 0x0a095103,
//constructors:signature,parameters,type,tag,flags
, , , , 0x0e,
, , , , 0x2e,
//end
};

第一个section,就是 //content 区域的整数值,这一块区域在每一个QMetaObject的实体对象中数量都是相同的,含义也相同,但具体的值就不同了。专门有一个struct定义了这个section,其含义在上面的注释中已经说的很清楚了。

struct QMetaObjectPrivate
{
int revision;
int className;
int classInfoCount, classInfoData;
int methodCount, methodData;
int propertyCount, propertyData;
int enumeratorCount, enumeratorData;
int constructorCount, constructorData;
};

第二个section,以 // signals 开头的这段。这个section中的数值指明了QObject这个class包含了两个signal,
第三个section,以 // slots 开头的这段。这个section中的数值指明了QObject这个class包含了两个slot。
第四个section,以 // properties 开头的这段。这个section中的数值指明了QObject这个class包含有一个属性定义。
第五个section,以 // constructors 开头的这段,指明了QObject这个class有两个constructor。

const void *extradata,这是一个指向QMetaObjectExtraData数据结构的指针。

深入了解Qt(二)之元对象系统(Meta-Object System)的更多相关文章

  1. Qt对象模型之二:对象树与元对象系统

    一.对象树的概念 Qt中使用对象树(object tree)来组织和管理所有的QObject类及其子类的对象.当创建一个QObject时,如果使用了其他的对象作为其父对象(parent),那么这个 Q ...

  2. Qt元对象系统简介

    在Qt中提供了c++的扩展,提供了一种元对象系统的机制,(meta-object-system)的机制.其中包含了信号与槽的内部机制,能够访问到QObject子类的元对象信息的功能. Q_OBJECT ...

  3. qt 元对象系统

    元对象系统 Qt中的元对象系统是用来处理对象间通讯的信号/槽机制.运行时的类型信息和 动态属性系统. 它基于下列三类: QObject类: 类声明中的私有段中的Q_OBJECT宏: 元对象编译器(mo ...

  4. QtCore是Qt的精髓(包括五大模块:元对象系统,属性系统,对象模型,对象树,信号槽)

    作者:小豆君的干货铺链接:https://www.zhihu.com/question/27040542/answer/218384474来源:知乎著作权归作者所有.商业转载请联系作者获得授权,非商业 ...

  5. Qt 元对象系统(Meta-Object System)

    (转自:http://blog.csdn.net/aladdina/article/details/5496891) Qt的元对象系统基于如下三件事情: 类:QObject,为所有需要利用原对象系统的 ...

  6. Qt笔记——元对象系统

    Qt元对象系统提供了对象间的通信机制:信号和槽.以及执行类形信息和动态属性系统的支持.是标注C++的一个扩展,它使得Qt可以更好的实现GUI图形用户界面编程.Qt的元对象系统不支持C++模板.虽然模板 ...

  7. 解析Qt元对象系统(五) Q_INVOKABLE与invokeMethod(automatic connection从Qt4.8开始的解释已经与之前不同,发送对象驻足于哪一个线程并不重要,起到决定作用的是接收者对象所驻足的线程以及发射信号(该信号与接受者连接)的线程是不是在同一个线程)good

    概述查看Qt源码可知,Q_INVOKABLE是个空宏,目的在于让moc识别. 使用Q_INVOKABLE来修饰成员函数,目的在于被修饰的成员函数能够被元对象系统所唤起. Q_INVOKABLE与QMe ...

  8. 解析Qt元对象系统(四) 属性系统(确实比较方便)

    官方解释 我们在Qt源码中可以看到一个QObject的子类经常会用到一些Q_开头的宏,例如QMainWindow类开始部分代码是这样的: Q_PROPERTY(QSize iconSize READ ...

  9. Qt 元对象系统(Meta-Object System)(不管是否使用信号槽,都推荐使用)

    Qt 元对象系统(Meta-Object System) Qt的元对象系统基于如下三件事情: 类:QObject,为所有需要利用原对象系统的对象提供了一个基类. 宏:Q_OBJECT,通常可以声明在类 ...

随机推荐

  1. Oracle数据库 External component has thrown an exception

    出现这种错误一般是在SQL语句执行前就报出的错误.这样的错误一般需要仔细检查SQL语句,以及参数的数据类型. 而在cmd.ExecuteNonQuery()中出现的错误,则很可能就排除了语法类的错误. ...

  2. 2011-2015年Journal of Mathematical Physics高引用文章

    http://aip-info.org/1XPS-45FE9-0AC9S389C5/cr.aspx

  3. Wix安装包权限问题

    Wix在安装完成之后,如果遇到非管理员用户(域用户或Win7+系统,UAC权限问题等),修改配置文件(setting.ini)文件时,会遇到文件权限为只读,无法修改问题: 解决方案有两种: 首先添加U ...

  4. 怎么查询局域网内全部电脑IP和mac地址..

    在局域网内查询在线主机的IP一般比较简单,但局域网内全部电脑的IP怎么才能够查到呢?查询到IP后我还要知道对方的一些详细信息(如MAC地址.电脑名称等)该怎么查询呢??? 工具/原料 Windows ...

  5. ftime() 系统时间

    ftime() 函数,这个函数是取系统的时间,精确到毫秒级别,它在windows 和linux 下都可用.所以我暂时是比较喜欢它的. 这个函数返回一个结构体,结构体中两个成员,其中time 成员,与函 ...

  6. [Flex] ButtonBar系列——flex3 ButtonBar圆角菜单的运用

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <mx:Application xmlns:mx="h ...

  7. Java中的匿名类

    我们知道接口一般用于定义一种规范或操作协议,然后子类实现接口的所有功能.如下面的简单代码: 定义IMessage接口 package org.lyk.entities; public interfac ...

  8. Angularjs过滤器的开发.

    先上代码. <!DOCTYPE html> <html ng-app="FilterModule"> <head lang="en" ...

  9. IEnumerable和List有什么区别?

    如下.IList接口可以使用更多的方法.比如你看一个集合是否包含相应实体, IEnumerable不行,而 IList里有Contains,相应的实现了IList的可以添加,删除相应实体.而IEnum ...

  10. IIS安全工具UrlScan介绍 ASP.NET 两种超强SQL 注入免费解决方案( 基于IIS,使用免费工具) 批改或隐藏IIS7.5的Server头信息 移除X-Powered-By,MVC,ASP.NET_SessionId 的 HTTP头或者cookie名称

    微软给了我们一个很好的工具用来使IIS安全的运行-------UrlScan,下面是它的配置文件介绍 [options]UseAllowVerbs=1                ; 若为1,则使用 ...