写在前面
这篇文章基本是对Qt官方文档某些章节的翻译理解了，翻译这些章节的原因是我认为这些是Qt中最核心的东西，翻译的过程也就是强迫自己认真去读它们的过程，我不会完全一字一句的照搬原文，而是按我自己的理解去翻译其中的重点，毕竟我的目的是理解它们，将它们按自己可以灵活使用的方式组织，而不是机械的把它们从一种语言转变成另一种语言。涉及的官方文档原文内容主要包括以下章节：
- The Meta-Object System 元对象系统
- The Property System 属性系统
- Signals & Slots 信号与槽
在这里约定，对原文的翻译用正常字体，个人的理解使用斜体字体。
总共分为三篇文章，本文章为对The Meta-Object System 元对象系统的翻译。
所有三篇翻译的链接：
元对象系统
总体介绍
Qt的元对象系统（meta-object）提供了用于内部对象通讯的信号与槽（signals & slots）机制，运行时类型信息，以及动态属性系统（dynamic property system）。
整个元对象系统基于三个东西建立：
- QObject类为所有对象提供了一个基类，只要继承此类，那创建出的对象便可以使用元对象系统。
- 在声明类时，将Q_OBJECT宏放置于类的私有区域就可以在类中使能元对象特性，诸如动态属性，信号，以及槽。一般实际使用中，我们总是把Q_OBJECT宏放置在类声明时的开头位置，除此之外我们的类还需要继承QObject类。
- 元对象编译器（Meta-Object Compiler，缩写moc），为每个QObject的子类提供必要的代码去实现元对象特性。我们可以认为Qt对C++进行了一些拓展，moc则是负责将这些拓展语法翻译成原生的C++语法，之后交给C++编译器去编译。
moc工具读取c++源文件。如果它找到一个或多个包含Q_OBJECT宏的类声明，它会生成另一个c++源文件，其中包含每个类的元对象代码。生成的源文件要么#include到类的源文件中，要么(更常见的情况)编译并链接到类的实现。
元对象操作与信息获取
除了提供对象之间通信的信号和槽机制(引入系统的主要原因)，元对象代码还提供了以下附加特性:
- QObject::metaObject()，此方法可以用于获取类中绑定的元对象。
- QMetaObject::className()，此方法可以在运行时获取类的名字（以字符串形式），而不需要通过c++编译器提供的本机运行时类型信息(RTTI)支持。
- QObject::inherits()，此方法用于判断某个对象是否是某个类的实例，要使用此方法，这个类或者它的父类必须继承自QObect类。
- QObject::tr()以及QObject::trUtf8()这两个方法用于翻译字符串以方便实现国际化。大概是用于给应用程序设置多套语言的，没用过。
- QObject::setProperty()和QObject::property()根据名称动态设置和获取属性。
- QMetaObject::newInstance()用于构造一个新的QObject实例对象。
动态类型转换
还可以对QObject类使用qobject_cast()执行动态类型转换。qobject_cast()函数的行为类似于标准的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。它尝试将其参数强制转换为尖括号中指定的指针类型，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0。
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变量实际上引用了一个MyWidget对象，因此我们可以适当地转换它：
QWidget *widget = qobject_cast<QWidget*>(obj);
从QObject转换到QWidget是成功的，因为对象实际上是一个MyWidget，它是QWidget的一个子类。因为我们知道obj是一个MyWidget，我们也可以将它强制转换为MyWidget *：
// 以下两种都可以
MyWidget *myWidget = qobject_cast<MyWidget*>(obj);
MyWidget *myWidget = qobject_cast<MyWidget*>(widget);
转换到MyWidget是成功的，因为qobject_cast()没有区分内置Qt类型和自定义类型。也就是说只要是继承了QObject类，并在类声明时使用了Q_OBJECT宏定义，那么哪怕是自定义得类也可以借助这套机制进行类型转换。这个东西可以类比于C语言中借助void类型的指针实现的动态类型转换，不过Qt的这套机制由于存在类型检查，比C语言的指针可安全得多了。
// 以下操作会失败，返回0
QLabel *label = qobject_cast<QLabel*>(obj);
尝试将obj变量转换为QLabel类型将会失败，此时label变量赋值为0。因为虽然QLabel和MyWidget都继承了QObject，但是QLabel和MyWidget之间并不存在继承关系。MyWidget只能转换为它的父类，比如QWidget或QObject，或者再从它的父类转换回来。
当然，借助这个特性我们基于对象的类型在运行时做出不同的处理。如下所示：
// 针对obj对象的不同类型设置不同的文本显示
if (QLabel *label = qobject_cast<QLabel *>(obj))
{
label->setText(tr("Ping"));
}
else if (QPushButton *button = qobject_cast<QPushButton *>(obj))
{
button->setText(tr("Pong!"));
}
虽然可以在没有Q_OBJECT宏和元对象代码的情况下使用QObject作为基类，但如果没有使用Q_OBJECT宏，信号和插槽以及这里描述的其他特性都是不可用的。从元对象系统的角度来看，一个没有元代码的QObject子类相当于它有元对象代码的最近的祖先。这意味着，例如，QMetaObject::className()将不会返回您的类的实际名称，而是这个祖先的类名称。
因此，我们强烈建议QObject的所有子类都使用Q_OBJECT宏，无论它们是否实际使用信号、插槽和属性。