Qt 的QObject底层架构、原理详细描述

首先来说一哈什么是QT的QObject？

Qobject是QT中的一个基类，它是所有QT对象的父类，它提供了一些基本的功能，比如信号和槽、属性系统、元对象系统等。如果你想让你的类具有这些功能，那么你就需要让你的类继承自Qobject，并且在类声明中加上Q_OBJECT宏。这样，moc就可以为你的类生成元对象代码，让你的类能够在运行时获取自己的元信息。

代码上，就写成下面这样：

引入Q_OBJECT，这样就可以让定义的class类继承QObject，继而能够调用信号与槽（用的最多的机制）。

这里是官方对于Qobject的详解

在这里要注意的一点是，如果要使用QObject，需要引入头文件

#include <QObject>

这样才能使用咱们熟知的一些常用函数，connect();disconnect()等。

另外，QObject是Qt对象模型的核心。该模型的中心特征是一种非常强大的无缝对象通信机制，称为信号和槽。您可以使用connect（）将信号连接到插槽，并使用disconnect（）破坏连接。为了避免永不结束的通知循环，您可以使用blockSignals（）临时阻止信号。受保护的函数connectNotify（）和disconnectNotify（）。

另外像我们常用的

Q_INVOKABLE，把C++的函数暴露给qml调用，Q_PROPERTY_AUTO定义参数给qml调用，都是基于QObject的。

由此可见，Qobject对于写QT是很重要的父类。另外还有内存管理机制，这是一种让对象拥有子对象的机制，可以让一个对象作为另一个对象的父对象。当父对象被销毁时，它会负责销毁它的所有子对象。这样保证内存不会被滥用，而且能够及时的释放内存。

以及内省（Introspection）机制，这是一种让对象自我描述的机制，可以让一个对象知道自己的类名、继承关系、方法和属性等信息。你可以使用metaObject()函数来获取一个对象的元对象信息。您可以使用 inherits（）函数确定对象的类是否继承了 QObject 继承层次结构中的另一个类。删除对象时，它会发出 destroy（）信号。您可以捕获此信号以避免悬空对 QObject 的引用。

Qt通过使用元对象（Meta Object）来实现内省机制。元对象是一个存储了对象元信息的对象，可以通过QObject::metaObject()函数来获取。Qt使用MOC（Meta Object Compiler）来生成元对象的代码，MOC是一个预处理器，它会扫描含有Q_OBJECT宏的类，并生成相应的元对象代码。元对象可以用于实现信号和槽、动态属性、动态调用等功能。

在这里，再详细的提一提信号和槽的作用：

Q的信号与槽是一种用于对象之间通信的机制，它可以实现控件之间的交互操作，比如点击按钮会使窗口关闭。信号与槽是一种高级接口，可以携带任意数量和任意类型的参数。信号与槽是Q特有的消息传输机制，需要借助一个称为moc的QT工具来正确处理。
信号是由于用户对窗口或控件进行了某些操作，导致窗口或控件产生了某个特定事件，这时候Q对应的窗口类会发出某个信号，以此对用户的操作做出反应。信号的呈现形式就是函数，也就是说某个事件产生了，Qt框架就会调用某个对应的信号函数，通知使用者。
槽是一类特殊的功能函数，它们可以作为类的普通成员函数来使用，也可以对Q框架中产生的信号进行处理。当检测到某个对象发出了某个信号，就会调用与之连接的槽函数来处理这个信号。槽函数本质是一个回调函数，调用的时机是信号产生之后，调用是Qt框架来执行的。
信号和槽可以通过Qobject类中的connect函数来连接，实现绑定。connect函数需要指定发送信号的对象、信号函数地址、接收信号的对象和槽函数地址。connect函数相当于做了信号处理动作的注册信号和槽是一种松耦合的机制，发送信号的对象不知道也不关心接收信号的对象是谁，接收信号的对象也不知道也不关心发送信号的对象是谁。只要信号和槽的签名相见配，就可以连接起来。Q的元对象系统保证了信号和槽机制的正常运行。

这里有一个简单的例子，关于QT的信号和槽

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    connect(ui->closeBtn,&QPushButton::clicked,this,&MainWindow::close);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

一个简单的例子是创建一个按钮，点击这个按钮关闭窗口。首先，需要在ui中添加一个button，取名为closeBtn。然后，在Mainwindow.cpp文件中，使用connect函数将按钮的clicked信号和窗口的close槽函数连接起来。这样，当用户点击按钮时，就会触发窗口的close函数，关闭窗口了。

另外再举个例子，假设我们有一个继承自QObject的Person类，它有两个属性name和gender，我们可以使用Q_PROPERTY宏来声明这两个属性，并使用Q_ENUM宏来声明gender的枚举类型。这样MOC就会为这个类生成一个元对象，我们就可以通过元对象来获取这个类的元信息，比如：

使用metaObject()->className()函数来获取类名，返回"Person"。
使用metaObject()->propertyCount()函数来获取属性数量，返回2。
使用metaObject()->property(0)函数来获取第一个属性的元属性（QMetaProperty），然后使用name()函数来获取属性名，返回"name"。
使用metaObject()->enumeratorCount()函数来获取枚举类型数量，返回1。
使用metaObject()->enumerator(0)函数来获取第一个枚举类型的元枚举（QMetaEnum），然后使用keyCount()函数来获取枚举值数量，返回4。

而且我们还可以用QObject通过 event（）接收事件来过滤其他对象的事件。有关详细信息，请参阅 installEventFilter（）和 eventFilter（）。可以重新实现一个方便的处理程序 childEvent（）来捕获子事件。事件在创建对象的线程中传递;有关详细信息，请参阅 Qt 和 thread（）中的线程支持。请注意，对于没有线程相关性的 QObject（thread（）返回零），根本不会执行事件处理。

使用 moveToThread（）函数更改对象及其子对象的线程相关性（如果对象具有父对象，则无法移动该对象）。最后值得一提的是，QObject在Qt中也提供了基本的定时器支持;

Qt 的QObject底层架构、原理详细描述

猜你喜欢