宏Q_OBJECT

所有QObject的派生類在官方文檔中都推薦在頭文件中放置宏Q_OBJECT,那麼該宏到底爲我們做了哪些工作?在qobjectdef.h中有下面的代碼:


  1. #define Q_OBJECT \  
  2. public: \  
  3.   Q_OBJECT_CHECK \  
  4.   static const QMetaObject staticMetaObject; \  
  5.   Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT \  
  6.   virtual const QMetaObject *metaObject() const; \  
  7.   virtual void *qt_metacast(const char *); \  
  8.   QT_TR_FUNCTIONS \  
  9.   virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, intvoid **); \  
  10. private:  


首先定義了一個Q_OBJECT_CHECK宏,這個宏在Q_OBJECT宏的上方定義:

  1. #define Q_OBJECT_CHECK \  
  2.   template <typename T> inline void qt_check_for_QOBJECT_macro(const T &_q_argument) const \  
  3.   { int i = qYouForgotTheQ_OBJECT_Macro(this, &_q_argument); i = i; }  


Q_OBJECT_CHECK實現了一個模板函數,該函數調用了qYouForgotTheQ_OBJECT_Macro的函數,qYouForgotTheQ_OBJECT_Macro在宏Q_OBJECT_CHECK下面有定義:


  1. template <typename T>  
  2. inline int qYouForgotTheQ_OBJECT_Macro(T, T) { return 0; }  
  3. template <typename T1, typename T2>  
  4. inline void qYouForgotTheQ_OBJECT_Macro(T1, T2) {}  


從返回值情況上可以看到,調用的是有int返回值的那個模板函數。但是很不明白,爲什麼之後還要添加一句 i=i?,刨根之後,發現Q_OBJECT_CHECK宏並沒有做什麼工作。

然後Q_OBJECT又幫我們定義了一個靜態的元對象,


  1. static const QMetaObject staticMetaObject; \  
  2. Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT \  

Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT宏從名字上看就是爲了獲取這個元對象,確實在定義了Q_NO_DATA_RELOCATION宏的情況下,Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT宏就爲我們定義了獲取靜態元對象的方法。


  1. #ifdef Q_NO_DATA_RELOCATION  
  2. #define Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT static const QMetaObject &getStaticMetaObject();  
  3. #else  
  4. #define Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT  
  5. #endif  

之後Q_OBJECT宏又給我們定義了連個虛函數用來獲取元對象指針和設置源對象。


  1. virtual const QMetaObject *metaObject() const; \  
  2. virtual void *qt_metacast(const char *); \  


而定義的  QT_TR_FUNCTIONS 則表示是否支持I18N


  1. #ifndef QT_NO_TRANSLATION  
  2. # ifndef QT_NO_TEXTCODEC  
  3. // full set of tr functions  
  4. // ### Qt 5: merge overloads  
  5. # define QT_TR_FUNCTIONS \  
  6.   static inline QString tr(const char *s, const char *c = 0) \  
  7.       { return staticMetaObject.tr(s, c); } \  
  8.   static inline QString trUtf8(const char *s, const char *c = 0) \  
  9.       { return staticMetaObject.trUtf8(s, c); } \  
  10.   static inline QString tr(const char *s, const char *c, int n) \  
  11.       { return staticMetaObject.tr(s, c, n); } \  
  12.   static inline QString trUtf8(const char *s, const char *c, int n) \  
  13.       { return staticMetaObject.trUtf8(s, c, n); }  
  14. # else  
  15. // no QTextCodec, no utf8  
  16. // ### Qt 5: merge overloads  
  17. # define QT_TR_FUNCTIONS \  
  18.   static inline QString tr(const char *s, const char *c = 0) \  
  19.       { return staticMetaObject.tr(s, c); } \  
  20.   static inline QString tr(const char *s, const char *c, int n) \  
  21.       { return staticMetaObject.tr(s, c, n); }  
  22. # endif  
  23. #else  
  24. // inherit the ones from QObject  
  25. # define QT_TR_FUNCTIONS  
  26. #endif  


只要有所實現,tr的方法就通過靜態對象staticMetaObject的tr方法來實現。最後Q_OBJECT又定義了一個虛函數


  1. virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, intvoid **);   

看名字定義,應該是用來對元對象的調用。

合起來看所有的Q_OBJECT定義,都是爲了操作元對象,並沒有所謂的信號和槽,屬性等內容,很顯然,QObject對象能夠支持這些功能,必然是通過QMetaObject這個元對象來實現的。儘管QMetaObject對象的實現有些龐大,但這個是所有的QOBject中最核心的一個實現,因此需要仔細分析該對象的每個定義:



  1. struct Q_CORE_EXPORT QMetaObject  
  2. {  
  3.   const char *className() const;                                    // 類名  
  4.   const QMetaObject *superClass() const;                            // 父類的元對象  
  5.   QObject *cast(QObject *obj) const;                                // 強制一個對象  
  6. #ifndef QT_NO_TRANSLATION  
  7.   // ### Qt 4: Merge overloads  
  8.   QString tr(const char *s, const char *c) const;                       // 翻譯函數  
  9.   QString trUtf8(const char *s, const char *c) const;  
  10.   QString tr(const char *s, const char *c, int n) const;  
  11.   QString trUtf8(const char *s, const char *c, int n) const;  
  12. #endif // QT_NO_TRANSLATION  
  13.   int methodOffset() const;                                 // 方法偏移量  
  14.   int enumeratorOffset() const;                             // 枚舉偏移量  
  15.   int propertyOffset() const;                                   // 屬性偏移量  
  16.   int classInfoOffset() const;                                  // 類信息數目  
  17.   int constructorCount() const;                             // 構造函數數目  
  18.   int methodCount() const;                                  // 方法數目  
  19.   int enumeratorCount() const;                              // 枚舉數據  
  20.   int propertyCount() const;                                    // 屬性數目  
  21.   int classInfoCount() const;                                   // 類信息數目  
  22.   int indexOfConstructor(const char *constructor) const;            // 構函函數索引  
  23.   int indexOfMethod(const char *method) const;                  // 方法索引  
  24.   int indexOfSignal(const char *signal) const;                  // 信號量索引  
  25.   int indexOfSlot(const char *slot) const;                      // 槽索引  
  26.   int indexOfEnumerator(const char *name) const;                // 枚舉索引  
  27.   int indexOfProperty(const char *name) const;                  // 屬性索引  
  28.   int indexOfClassInfo(const char *name) const;                 // 類信息索引  
  29.   QMetaMethod constructor(int index) const;                 // 構造方法  
  30.   QMetaMethod method(int index) const;                      // 方法  
  31.   QMetaEnum enumerator(int index) const;                        // 枚舉  
  32.   QMetaProperty property(int index) const;                      // 屬性  
  33.   QMetaClassInfo classInfo(int index) const;                    // 類屬性信息      
  34.   QMetaProperty userProperty() const;                           // 用戶屬性  
  35. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
  36.   static bool checkConnectArgs(const char *signal, const char *method);  
  37.   static QByteArray normalizedSignature(const char *method);  
  38.   static QByteArray normalizedType(const char *type);  
  39.   // internal index-based connect  
  40.   static bool connect(const QObject *sender, int signal_index,  
  41.                       const QObject *receiver, int method_index,  
  42.                       int type = 0, int *types = 0);  
  43.   // internal index-based disconnect  
  44.   static bool disconnect(const QObject *sender, int signal_index,  
  45.                          const QObject *receiver, int method_index);  
  46.   static bool disconnectOne(const QObject *sender, int signal_index,  
  47.                             const QObject *receiver, int method_index);  
  48.   // internal slot-name based connect  
  49.   static void connectSlotsByName(QObject *o);  
  50.   // internal index-based signal activation  
  51.   static void activate(QObject *sender, int signal_index, void **argv); //obsolete  
  52.   static void activate(QObject *sender, int from_signal_index, int to_signal_index, void **argv); //obsolete  
  53.   static void activate(QObject *sender, const QMetaObject *, int local_signal_index, void **argv);  
  54.   static void activate(QObject *sender, const QMetaObject *, int from_local_signal_index, int to_local_signal_index, void **argv); //obsolete  
  55.   // internal guarded pointers  
  56.   static void addGuard(QObject **ptr);  
  57.   static void removeGuard(QObject **ptr);  
  58.   static void changeGuard(QObject **ptr, QObject *o);  
  59.   static bool invokeMethod(QObject *obj, const char *member,  
  60.                            Qt::ConnectionType,  
  61.                            QGenericReturnArgument ret,  
  62.                            QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0),  
  63.                            QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),  
  64.                            QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),  
  65.                            QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),  
  66.                            QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),  
  67.                            QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),  
  68.                            QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),  
  69.                            QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),  
  70.                            QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),  
  71.                            QGenericArgument val9 = QGenericArgument());  
  72.   static inline bool invokeMethod(QObject *obj, const char *member,  
  73.                            QGenericReturnArgument ret,  
  74.                            QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0),  
  75.                            QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),  
  76.                            QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),  
  77.                            QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),  
  78.                            QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),  
  79.                            QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),  
  80.                            QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),  
  81.                            QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),  
  82.                            QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),  
  83.                            QGenericArgument val9 = QGenericArgument())  
  84.   {  
  85.       return invokeMethod(obj, member, Qt::AutoConnection, ret, val0, val1, val2, val3,  
  86.               val4, val5, val6, val7, val8, val9);  
  87.   }  
  88.   static inline bool invokeMethod(QObject *obj, const char *member,  
  89.                            Qt::ConnectionType type,  
  90.                            QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0),  
  91.                            QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),  
  92.                            QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),  
  93.                            QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),  
  94.                            QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),  
  95.                            QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),  
  96.                            QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),  
  97.                            QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),  
  98.                            QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),  
  99.                            QGenericArgument val9 = QGenericArgument())  
  100.   {  
  101.       return invokeMethod(obj, member, type, QGenericReturnArgument(), val0, val1, val2,  
  102.                                val3, val4, val5, val6, val7, val8, val9);  
  103.   }  
  104.   static inline bool invokeMethod(QObject *obj, const char *member,  
  105.                            QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0),  
  106.                            QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),  
  107.                            QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),  
  108.                            QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),  
  109.                            QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),  
  110.                            QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),  
  111.                            QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),  
  112.                            QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),  
  113.                            QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),  
  114.                            QGenericArgument val9 = QGenericArgument())  
  115.   {  
  116.       return invokeMethod(obj, member, Qt::AutoConnection, QGenericReturnArgument(), val0,  
  117.               val1, val2, val3, val4, val5, val6, val7, val8, val9);  
  118.   }  
  119.   QObject *newInstance(QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0),  
  120.                        QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),  
  121.                        QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),  
  122.                        QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),  
  123.                        QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),  
  124.                        QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),  
  125.                        QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),  
  126.                        QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),  
  127.                        QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),  
  128.                        QGenericArgument val9 = QGenericArgument()) const;  
  129.   enum Call {  
  130.       InvokeMetaMethod,  
  131.       ReadProperty,  
  132.       WriteProperty,  
  133.       ResetProperty,  
  134.       QueryPropertyDesignable,  
  135.       QueryPropertyScriptable,  
  136.       QueryPropertyStored,  
  137.       QueryPropertyEditable,  
  138.       QueryPropertyUser,  
  139.       CreateInstance  
  140.   };  
  141.   int static_metacall(Call, intvoid **) const;  
  142.   static int metacall(QObject *, Call, intvoid **);  
  143. #ifdef QT3_SUPPORT  
  144.   QT3_SUPPORT const char *superClassName() const;  
  145. #endif  
  146.   struct { // private data  
  147.       const QMetaObject *superdata;                         // 父類  
  148.       const char *stringdata;                               // 類名  
  149.       const uint *data;                                     // 任意指向數據的指針  
  150.       const void *extradata;                                    // 擴展數據  
  151.   } d;  
  152. };  


QMetaObject就內部一個結構體對象,包含了四個部分,分別是父類對象,自己元對象的名稱,以及一個指針任意值的指針數據和擴展數據,一般情況下,d.data表示的是QMetaObjectPrivate對象指針,在priv函數中可以找到一些痕跡:


  1. static inline const QMetaObjectPrivate *priv(const uint* data)  
  2. return reinterpret_cast<const QMetaObjectPrivate*>(data); }  

按照Qt的實現慣例,使用Private對象做一些具體的工作,於是就有了QMetaObjectPrivate和QObjectPrivate


  1. struct QMetaObjectPrivate                               // 注意是一個結構體  
  2. {  
  3.   int revision;                                         // 版本  
  4.   int className;                                        // 類名,注意類型  
  5.   int classInfoCount, classInfoData;                        // 類信息數據和數量  
  6.   int methodCount, methodData;                          // 方法數據和數量  
  7.   int propertyCount, propertyData;                      // 屬性數據和數量  
  8.   int enumeratorCount, enumeratorData;                  // 枚舉數據和數量  
  9.   int constructorCount, constructorData; //since revision 2     // 構造函數數據和數量      
  10.   int flags; //since revision 3                             // 標記  
  11.   int signalCount; //since revision 4                       // 信號量數目  
  12.   // revision 5 introduces changes in normalized signatures, no new members  
  13.   // 從元數據中獲取QMetaObjectPrivate對象指針,從data中得到!!  
  14.   static inline const QMetaObjectPrivate *get(const QMetaObject *metaobject)  
  15.   { return reinterpret_cast<const QMetaObjectPrivate*>(metaobject->d.data); }   
  16.   static int indexOfSignalRelative(const QMetaObject **baseObject,  
  17.                                    const char* name,  
  18.                                    bool normalizeStringData);  
  19.   static int indexOfSlot(const QMetaObject *m,  
  20.                          const char *slot,  
  21.                          bool normalizeStringData);  
  22.   static int originalClone(const QMetaObject *obj, int local_method_index);  
  23. #ifndef QT_NO_QOBJECT  
  24.   //defined in qobject.cpp  
  25.   enum DisconnectType { DisconnectAll, DisconnectOne };  
  26.   static bool connect(const QObject *sender, int signal_index,  
  27.                       const QObject *receiver, int method_index,  
  28.                       int type = 0, int *types = 0);  
  29.   static bool disconnect(const QObject *sender, int signal_index,  
  30.                          const QObject *receiver, int method_index,  
  31.                          DisconnectType = DisconnectAll);  
  32.   static inline bool disconnectHelper(QObjectPrivate::Connection *c,  
  33.                                       const QObject *receiver, int method_index,  
  34.                                       QMutex *senderMutex, DisconnectType);  
  35. #endif  
  36. };  


==================================================================

  1. class Q_CORE_EXPORT QObjectPrivate : public QObjectData  
  2. {  
  3.   Q_DECLARE_PUBLIC(QObject)  
  4. public:  
  5.   struct ExtraData                      // 定義額外數據  
  6.   {  
  7.       ExtraData() {}  
  8. #ifndef QT_NO_USERDATA  
  9.       QVector<QObjectUserData *> userData;  
  10. #endif  
  11.       QList<QByteArray> propertyNames;                    // 屬性名列表  
  12.       QList<QVariant> propertyValues;                     // 屬性值    
  13.   };  
  14.   struct Connection                                     // 定義連接信息  
  15.   {  
  16.       QObject *sender;                                  // 發送者  
  17.       QObject *receiver;                                    // 接受者  
  18.       int method;                                           // 方法  
  19.       uint connectionType : 3; // 0 == auto, 1 == direct, 2 == queued, 4 == blocking  
  20.       QBasicAtomicPointer<int> argumentTypes;             // 參數類型  
  21.       // The next pointer for the singly-linked ConnectionList  
  22.       Connection *nextConnectionList;                       // 下一個連接對象列表  
  23.       //senders linked list  
  24.       Connection *next;                                 // 下一個連接  
  25.       Connection **prev;                                    // 上一個連接  
  26.       ~Connection();  
  27.   };  
  28.   // ConnectionList is a singly-linked list  
  29.   struct ConnectionList {                                   // 定義連接列表  
  30.       ConnectionList() : first(0), last(0) {}                 
  31.       Connection *first;                                    // 連接首  
  32.       Connection *last;                                 // 連接尾  
  33.   };  
  34.   struct Sender                                         // 定義發送者  
  35.   {  
  36.       QObject *sender;                                  // 發送者  
  37.       int signal;                                           // 信號  
  38.       int ref;                                              // 引用計數  
  39.   };  
  40.   QObjectPrivate(int version = QObjectPrivateVersion);  
  41.   virtual ~QObjectPrivate();  
  42.   void deleteChildren();                                        // 刪除所有子節點  
  43.   void setParent_helper(QObject *);                             // 設置父節點  
  44.   void moveToThread_helper();                                   // 轉到某個線程中  
  45.   void setThreadData_helper(QThreadData *currentData, QThreadData *targetData); // 設置線程數據  
  46.   void _q_reregisterTimers(void *pointer);                          // 設置註冊時間  
  47.   bool isSender(const QObject *receiver, const char *signal) const// 判斷信號量是否爲發送者  
  48.   QObjectList receiverList(const char *signal) const;               // 接受信號的對象列表  
  49.   QObjectList senderList() const;                               // 發出信息列表  
  50.   void addConnection(int signal, Connection *c);                // 添加一個信號連接  
  51.   void cleanConnectionLists();                              // 清理連接列表  
  52. #ifdef QT3_SUPPORT  
  53.   void sendPendingChildInsertedEvents();  
  54.   void removePendingChildInsertedEvents(QObject *child);  
  55. #endif  
  56.   static inline Sender *setCurrentSender(QObject *receiver,  
  57.                                   Sender *sender);          // 設置當前發送者  
  58.   static inline void resetCurrentSender(QObject *receiver,  
  59.                                  Sender *currentSender,  
  60.                                  Sender *previousSender);   // 重置當前發送者  
  61.   static int *setDeleteWatch(QObjectPrivate *d, int *newWatch); // 設置刪除監聽  
  62.   static void resetDeleteWatch(QObjectPrivate *d, int *oldWatch, int deleteWatch);  // 重置刪除監聽  
  63.   static void clearGuards(QObject *);                   // 清除管理者  
  64.   static QObjectPrivate *get(QObject *o) {          // 從QObject對象中獲取QObjectPrivate    
  65.       return o->d_func();  
  66.   }  
  67.   int signalIndex(const char *signalName) const;            // 信號索引  
  68.   inline bool isSignalConnected(uint signalIdx) const;      // 判斷是否爲信號連接  
  69. public:  
  70.   QString objectName;                                   // 對象名字  
  71.   ExtraData *extraData;   // extra data set by the user     // 額外數據  
  72.   QThreadData *threadData; // id of the thread that owns the object     // 線程數據  
  73.   QObjectConnectionListVector *connectionLists;                 // 連接列表數組  
  74.   Connection *senders;    // linked list of connections connected to this object  // 發送者連接  
  75.   Sender *currentSender;  // object currently activating the object         // 當前發送者  
  76.   mutable quint32 connectedSignals[2];                      // 連接信號  
  77. #ifdef QT3_SUPPORT  
  78.   QList<QObject *> pendingChildInsertedEvents;  
  79. #else  
  80.   // preserve binary compatibility with code compiled without Qt 3 support  
  81.   // keeping the binary layout stable helps the Qt Creator debugger  
  82.   void *unused;                                     // 保留  
  83. #endif  
  84.   QList<QPointer<QObject> > eventFilters;  
  85.   union {  
  86.       QObject *currentChildBeingDeleted;                // 當前子節點被刪除  
  87.       QAbstractDeclarativeData *declarativeData; //extra data used by the declarative module  
  88.   };  
  89.   // these objects are all used to indicate that a QObject was deleted  
  90.   // plus QPointer, which keeps a separate list  
  91.   QAtomicPointer<QtSharedPointer::ExternalRefCountData> sharedRefcount; // 共享引用計數  
  92.   int *deleteWatch;         // 刪除監聽者  
  93. };  


QObjectPrivateQObjectData派生下來:


  1. class  
  2. #if defined(__INTEL_COMPILER) && defined(Q_OS_WIN)  
  3. Q_CORE_EXPORT  
  4. #endif  
  5. QObjectData {  
  6. public:  
  7.   virtual ~QObjectData() = 0;  
  8.   QObject *q_ptr;                               // 當前指向的QOBject  
  9.   QObject *parent;                              // 指向的QObject父類   
  10.   QObjectList children;                         // 孩兒們  
  11.   uint isWidget : 1;                                // 是否爲widget的標記   
  12.   uint pendTimer : 1;                           // 開啓時鐘  
  13.   uint blockSig : 1;                                // 阻塞信號標記  
  14.   uint wasDeleted : 1;                          // 是否參數標記  
  15.   uint ownObjectName : 1;                       // 是否含有對象名標記  
  16.   uint sendChildEvents : 1;                     // 發送到子對象時間標記  
  17.   uint receiveChildEvents : 1;                  // 接受子對象時間標記  
  18.   uint inEventHandler : 1;                      // 是否有事件句柄標記  
  19.   uint inThreadChangeEvent : 1;                 // 線程更改時間標記  
  20.   //是否有守護標記  
  21.   uint hasGuards : 1; //true iff there is one or more QPointer attached to this object  
  22.   uint unused : 22;                             // 保留  
  23.   int postedEvents;                             // 發送的數據  
  24.   QMetaObject *metaObject; // assert dynamic            // 元對象  
  25. };  


QObjectData保留一些了基本的數據信息


  1. #define Q_DECLARE_PUBLIC(Class)                                   \  
  2.   inline Class* q_func() { return static_cast<Class *>(q_ptr); } \  
  3.   inline const Class* q_func() const { return static_cast<const Class *>(q_ptr); } \  
  4.   friend class Class;  


在元對象中獲取類名和父類的方式很簡單,直接即可。


  1. inline const char *QMetaObject::className() const  
  2. return d.stringdata; }  
  3. inline const QMetaObject *QMetaObject::superClass() const  
  4. return d.superdata; }  


元對象中cast函數的實現


  1. QObject *QMetaObject::cast(QObject *obj) const  
  2. {  
  3.   if (obj) {  
  4.       const QMetaObject *m = obj->metaObject();  
  5.       do {  
  6.           if (m == this)  
  7.               return const_cast<QObject*>(obj);  
  8.       } while ((m = m->d.superdata));  
  9.   }  
  10.   return 0;  
  11. }  

如果對象obj存在,則對每一個obj的父類的源對象進行轉換,如果是當前的元對象,則進行返回,否則返回0,也就是cast函數是在obj中查找當前元對象所在的QObject對象。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章