Qt中关于元对象系统（Meta-Object System）

 

      Qt的一个最主要的特点可能就是它扩展了C++的机制，可以创建独立的软件组件，这些组件可以被绑定在一起，而不需要互相的任何了解。

      这个机制被成为元对象系统，它提供了两个关键服务：信号/槽、运行时的类型信息和动态属性系统（内省机制）。内省机制对于实现信号和槽是必须的，并且允许应用程序员在程序运行时获得“元信息”（包括被对象支持的信号和槽的列表，以及这些信号/槽所在的类的名称）。内省机制同时支持“道具”（对于QtDesigner）和文本翻译（国际化），它还是Qt应用程序脚本（Qt Script for Application）的基础。

     标准的C++并不提供对于Qt的元对象系统所需要的动态元信息的支持。Qt提供了一个单独的工具：元对象编译器（moc）来解决这个问题。Moc用来解析Q_OBJECT类的定义，使这些信息在C++函数中可用。由于moc使用纯粹的C++函数来实现，所以Qt的元对象系统在任何C++编译器下都可以工作。

 

元对象系统这样工作：

●  Q_OBJECT宏声明一些内省函数（metaObject(),TR(),qt_matacall()和少量其他的函数）。这些函数必须在所有的QObject的子类中被实现。

●  Qt的moc工具负责执行被Q_OBJECT宏声明的函数，同时负责执行所有的信号函数。

●  QObject的成员函数，例如connect()和disconnect()，使用内省函数来工作。

 

元对象系统基于以下三类：

1）、QOBJECT类；

2）、类声明中的私有段的Q_OBJECT宏；

3）、元对象编译器。

 

      Moc读取C++源文件。如果它发现其中包含一个或多个类的声明中含有Q_OBJECT宏，它就会给含有Q_OBJECT宏的类生成另一个含有元对象代码的C++源文件。这个生成的源文件可以被类的源文件包含（#include）到或者和这个类的实现一起编译和连接。

      除了提供对象间通讯的信号和槽机制之外（这也是介绍这个系统的主要原因），QObject中的元对象代码也实现其它特征：

 1）、className()函数在运行的时候以字符串返回类的名称，不需要C++编译器中的运行时刻类型识别（RTTI）的支持。

 2）、inherits()函数返回这个对象是否是一个继承于QObject继承树中一个特定类的类的实例。

 3）、tr()和trUtf8()两个函数是用于国际化的字符串翻译。

 4）、setPorperty()和property()两个函数是用来通过名称动态设置和获得对象属性的。

 5）、metaObject()函数返回这个类所关联的元对象。

      虽然使用QObject作为一个基类而不使用Q_OBJECT宏和元对象代码是可以的，但是如果Q_OBJECT宏没有被使用，那么这里的信号和槽以及其它特征描述都不会被提供。根据元对象系统的观点，一个没有元代码的QObject的子类和它含有元对象代码的最近的祖先相同。举例来说就是，className()将不会返回你的类的实际名称，返回的是它的这个祖先的名称。我们强烈建议QObject的所有子类使用Q_OBJECT宏，而不管它们是否实际使用了信号、槽和属性。