2021.5.29：QT——元对象与属性系统

学习自：Qt元对象和属性系统详解

QT是一个用标准C++编写的跨平台开发类库，它对标准C++进行了扩展，引入了元对象系统、信号与槽、属性等特征，这使得程序开发更加高效。

元对象系统（Meta-Object System）

QT的原对象系统提供了对象之间通信的信号与槽机制、运行时类型信息、动态属性系统。

元对象系统由以下三个基础组成：

QObject是所有元对象系统类的基类；
在一个类的private部分声明Q_OBJECT宏，使得类可以使用元对象的特性，比如动态属性、信号与槽；
MOC（元对象编辑器）为每个QObject的子类提供了必要的代码实现元对象系统的特性。

该系统的运行过程：构建项目时，MOC工具读取C++源文件，当它发现类的定义中有Q_OBJECT宏时，它就会为这个类生成另外一个包含有元对象支持代码的C++源文件，这个生成的源文件连同类的实现文件一起被编译和连接。

除了信号与槽机制外，元对象还提供如下一些功能：

QObject :: metaObject()函数，返回类关联的元对象；元对象类QMetaObject包含了访问元对象的一些接口函数，例如QMetaObject::className()函数可以在运行时返回类的名称字符串：
```
QObject * obj = new QPushButton;
obj->metaObject()->className(); //返回QPushButton
```
QMetaObject::newInstance()函数，创建元对象类的一个新的实例；
QObject::inherits( const char * className)函数，判断一个对象实例是否是名为className的类或者QObject的子类的实例。
QObject::tr()与QObject::trUtf8()函数可以用于翻译字符串，用于多语言界面设计，以后会专门介绍；
QObject::setProperty()与QObject::property()函数用于通过属性名称动态设置和获取属性值。

对于QObject及其子类，还可以使用qobject_cast() 函数进行动态投射（Dynamic Cast）。例如，QMyWidget是QWidget的子类并且在类定义中声明了Q_OBJECT宏。创建实例使用下面的语句：

QObject * obj = new QMyWidget;

变量obj定义为QObject指针，但是它实际指向QMyWidget——QWidget的子类，这就是C++中的多态。

当然，我们也可以把一个已经定义了的obj指针强制转化为QMyWidget，即

QMyWidget * widget = qobject_cast<QWidget *>(obj);

投射为QMyWidget是成功的，因为qobject_cast()并不区分Qt内建的类型和用户自定义类型。但是，如果想将obj投射为QLabel则可能会失败，即：

QLabel * label = qobject_cast <QLabel *>(obj);

因为QMyWidget不是QLabel的子类。

使用动态投射，使得程序可以在运行时对不同的对象做不同的处理。

个人理解，动态投射就是多态和强制类型转化的结合。

属性系统

属性定义

Qt提供了一个Q_PROPERTY()宏可以定义属性，它是基于元对象系统实现的。Qt属性系统与C++编译器无关，可以用任何标准的C++编译器编译定义了属性的Qt C++程序。

在QObject子类中，用宏Q_PROPERTY()定义属性，其格式如下：

Q_PROPERTY(type name (READ getFunction [WRITE setFunction] | MEMBER memberName
                      [(READ getFunction | WRITE setFunction)])
                       [RESET resetFunction]
                       [NOTIFY notifySignal]
                       [REVISION int]
                       [DESIGNABLE bool]
                       [SCRIPTABLE bool]
                       [STORED bool]
                       [USER bool]
                       [CONSTANT]
                       [FINAL]
           )

Q_PROPERTY宏定义一个返回值类型为type，名称为name的属性，用READ、WRITE关键字定义属性的读写函数，还有其他一些关键字定义属性的一些操作特性。属性的类型可以是QVariant支持的任何类型，也可以是用户自定义类型。

上文Q_PROPERTY宏定义属性的一些关键字的意义如下：

READ——一个读取属性值的函数，没有MEMBER关键字时必须设置READ
WRITE——一个设定属性值的函数，只读属性没有WRITE
MEMBER——一个与属性关联的成员变量，可读可写，无需再设置READ、WRITE
RESET——可选，一个设定属性缺省值的函数
NOTIFY——可选，设置一个信号，当属性值变化时发射该信号
DESIGNABLE——属性是否在Qt Designer中可见，缺省为true
CONSTANT——指定属性值是个常数；对一个对象实例，READ指定的函数返回值是常数，但是每个实例的返回值可以不同。具有CONSTANT关键字的属性不能有WRITE和NOTIFY关键字
FINAL——属性不能被子类重载

QWidget类定义属性的一些例子如下：

Q_PROPERTY(bool focus READ hasFocus)
Q_PROPERTY(bool enabled READ isEnabled WRITE setEnabled)
Q_PROPERTY(QCursor cursor READ cursor WRITE setCursor RESET unsetCursor)

属性的使用

不管是否用READ和WRITE定义了接口函数，只要知道属性名称，就可以通过QObject::property()读取属性值，并通过QObject::setProperty()设置属性值。

例如：

QPushButton * button = new QPushButton;
QObject * obj = button;
object->setProperty("flat",true);
bool isFlat = object->property("flat");

动态属性

QObject::setProperty()函数可以在运行时为类定义一个新的属性，称之为动态属性。动态属性是针对类的实例定义的。

动态属性可以用QObject::property()查询，就如在类定义中用Q_PROPERTY宏定义的属性一样。

例如，在数据表编辑界面上，一些字段是必填字段，就可以在初始化界面时为这些字段的关联显示组件定义一个新的required属性，并设置值为“true”，如：

editName->setProperty("required","true");
comboSex->setProperty("required","true");
checkAgree->setProperty("required","true");

然后，可以应用下面的样式定义将这种必填字段的背景色设置为亮绿色：

*[required="true"]{background-color:lime}

类的附加信息

属性系统还有一个宏Q_CLASSINFO()，可以为类的元对象定义为（名称——值），就像Python中的Dict一样，例如：

class QMyClass : public QObject {
    Q_OBJECT
    Q_CLASSINFO("author","Wang")
    Q_CLASSINFO("company","UPC")
    Q_CLASSINFO("version","3.0.1")
public:
    ...
};

用Q_CLASSINFO()宏定义附加类信息后，可以通过元对象的一些函数获取类的附加信息，如classinfo(int)获取某个附加信息，函数原型定义如下：

QMetaClassInfo QMetaObject :: classInfo(int index) const

返回值是QMetaClassInfo类型，有name()、value()两个函数，可以获得类附加信息的名称和值。

posted @ 2021-05-31 21:19 ShineLe 阅读(270) 评论(0) 收藏举报

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