一、QObject的重要知識(shí)

QObject是Qt對(duì)象模型的核心。這個(gè)模型的核心特性是一個(gè)強(qiáng)大的無縫對(duì)象通信機(jī)制，即信號(hào)和槽。可以使用connect()將信號(hào)連接到槽函數(shù)，并使用disconnect()破壞已經(jīng)存在的連接。為了避免永不結(jié)束的通知循環(huán)，可以使用blockSignals()暫時(shí)阻塞信號(hào)。受保護(hù)的函數(shù)connectNotify()和disconnectNotify()可以用于跟蹤信號(hào)連接。

Qt中，以QObject為基礎(chǔ)形成了一棵“對(duì)象樹”，當(dāng)使用另一個(gè)對(duì)象作為父對(duì)象創(chuàng)建QObject時(shí)，該對(duì)象將自動(dòng)將自己添加到父對(duì)象的children()列表中。此后父對(duì)象擁有該對(duì)象的所有權(quán)，則會(huì)自動(dòng)刪除析構(gòu)函數(shù)中的子元素。在開發(fā)中可以使用findChild()或findChildren()根據(jù)名稱和可選的類型查找子對(duì)象。

每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)objectName()，可以通過相應(yīng)的metaObject()找到它的類名(函數(shù)：QMetaObject::className())。在實(shí)際開發(fā)中可以使用inherits()函數(shù)確定對(duì)象的類是否繼承了QObject繼承層次結(jié)構(gòu)中的另一個(gè)類。當(dāng)一個(gè)對(duì)象被刪除時(shí)，會(huì)發(fā)出destroyed()信號(hào)，通過這一點(diǎn)可以捕獲此信號(hào)，避免對(duì)QObject進(jìn)行懸掛引用。

二、QObject重要成員函數(shù)

本小節(jié)總結(jié)在開發(fā)中，QObject中常使用的成員函數(shù)和重要宏定義。

1、事件獲取和處理API

/*在此對(duì)象上安裝事件篩選器filterObj*/
voidQObject::installEventFilter(QObject*filterObj)

/*這個(gè)虛擬函數(shù)接收對(duì)象的事件，如果事件e被識(shí)別并處理，則返回true*/
boolQObject::event(QEvent*e)

2、對(duì)象的線程關(guān)聯(lián)API

/*返回對(duì)象所在的線程。*/
QThread*QObject::thread()const

/*更改對(duì)象及其子對(duì)象的線程關(guān)聯(lián)性。如果一個(gè)對(duì)象有父對(duì)象，則不能移動(dòng)該對(duì)象到另一個(gè)線程中*/
voidQObject::moveToThread(QThread*targetThread)

3、獲取子對(duì)象API

/*返回該對(duì)象具有給定名稱的所有可轉(zhuǎn)換為類型T的子對(duì)象，如果沒有此類對(duì)象，則返回一個(gè)空列表*/
QListfindChildren(constQString&name=QString(),Qt::FindChildOptionsoptions=Qt::FindChildrenRecursively)const

/*返回子對(duì)象列表*/
constQObjectList&children()const

4、qobject_cast

函數(shù)原型如下：

Tqobject_cast(QObject*object)
Tqobject_cast(constQObject*object)

如果對(duì)象類型為T(或子類)，則將給定的對(duì)象轉(zhuǎn)換為類型T；否則返回nullptr。如果對(duì)象是nullptr，那么它也將返回nullptr。

注意：類T必須繼承（直接或間接）QObject并使用Q_OBJECT宏聲明。

qobject_cast()函數(shù)的行為類似于標(biāo)準(zhǔn)c++ dynamic_cast()，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要RTTI（Run-Time Type Identification-運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別）支持，并且可以跨動(dòng)態(tài)庫(kù)邊界工作。

5、事件處理相關(guān)函數(shù)

//此虛函數(shù)用于接收對(duì)象的事件，如果事件e被識(shí)別和處理，則返回true。
virtualboolevent(QEvent*e)

//如果此對(duì)象已作為被監(jiān)視對(duì)象的事件過濾器安裝，則過濾事件。
virtualbooleventFilter(QObject*watched,QEvent*event)

//從該對(duì)象中移除事件篩選器對(duì)象obj。
voidremoveEventFilter(QObject*obj)

//在對(duì)象上安裝事件篩選器filterObj
voidinstallEventFilter(QObject*filterObj)

6、定時(shí)器相關(guān)函數(shù)

//啟動(dòng)計(jì)時(shí)器并返回計(jì)時(shí)器標(biāo)識(shí)符
intstartTimer(intinterval,Qt::TimerTypetimerType=Qt::CoarseTimer)

//啟動(dòng)計(jì)時(shí)器并返回計(jì)時(shí)器標(biāo)識(shí)符
intstartTimer(std::millisecondstime,Qt::TimerTypetimerType=Qt::CoarseTimer)

//使用定時(shí)器標(biāo)識(shí)符id終止計(jì)時(shí)器
voidkillTimer(intid)

7、重要宏定義

• Q_DISABLE_COPY(Class)

  禁止對(duì)給定類使用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和賦值運(yùn)算符。

• Q_DISABLE_COPY_MOVE(Class)

該宏用于禁用給定類的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)、賦值運(yùn)算符、移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符，將Q_DISABLE_COPY和Q_DISABLE_MOVE組合在一起。

• Q_DISABLE_MOVE(Class 5.13)

禁止對(duì)給定類使用移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值操作符。

• Q_EMIT

當(dāng)希望使用第三方信號(hào)/槽函數(shù)機(jī)制來使用Qt信號(hào)和槽函數(shù)時(shí)，可以使用此宏替代emit關(guān)鍵字來發(fā)出信號(hào)。

• Q_ENUM(...)

這個(gè)宏用于向元對(duì)象系統(tǒng)注冊(cè)一個(gè)枚舉類型。該宏必須放在enum聲明之后，且放在具有Q_OBJECT或Q_GADGET宏的類中。對(duì)于命名空間，應(yīng)該使用Q_ENUM_NS()。例如：

classMyClass:publicQObject
{
Q_OBJECT

public:
MyClass(QObject*parent=nullptr);
~MyClass();

enumPriority{High,Low,VeryHigh,VeryLow};
Q_ENUM(Priority)
voidsetPriority(Prioritypriority);
Prioritypriority()const;
};

• Q_ENUM_NS(...)

這個(gè)宏向元對(duì)象系統(tǒng)注冊(cè)一個(gè)枚舉類型。它必須放在enum聲明之后,，且具有Q_NAMESPACE宏的名稱空間中。與Q_ENUM相同，但在命名空間中。

• Q_FLAG(...)

這個(gè)宏向元對(duì)象系統(tǒng)中注冊(cè)一個(gè)單標(biāo)記類型。它通常用于類定義中，以聲明給定enum的值可以用作標(biāo)志，并使用按位或運(yùn)算符進(jìn)行組合。對(duì)于命名空間，應(yīng)該使用Q_FLAG_NS()。例如：

classQLibrary:publicQObject
{
Q_OBJECT

public:
...

enumLoadHint{
ResolveAllSymbolsHint=0x01,
ExportExternalSymbolsHint=0x02,
LoadArchiveMemberHint=0x04
};
Q_DECLARE_FLAGS(LoadHints,LoadHint)
Q_FLAG(LoadHint)
...
}

• Q_INTERFACES(...)

這個(gè)宏告訴Qt這個(gè)類實(shí)現(xiàn)了哪些接口。在宏定義在實(shí)現(xiàn)插件的時(shí)候使用。例如：

classBasicToolsPlugin:publicQObject,
publicBrushInterface,
publicShapeInterface,
publicFilterInterface
{
Q_OBJECT
Q_PLUGIN_METADATA(IID"org.qt-project.Qt.Examples.PlugAndPaint.BrushInterface"FILE"basictools.json")
Q_INTERFACES(BrushInterfaceShapeInterfaceFilterInterface)

public:
...
};

• Q_NAMESPACE

Q_NAMESPACE宏用于將QMetaObject功能添加到名稱空間。Q_NAMESPACE可以有Q_CLASSINFO、Q_ENUM_NS、Q_FLAG_NS，但不能有Q_ENUM、Q_FLAG、Q_PROPERTY、Q_INVOKABLE、信號(hào)或槽函數(shù)。

• Q_NAMESPACE_EXPORT(EXPORT_MACRO)

該宏的工作原理與Q_NAMESPACE宏完全相同。但是，在名稱空間中定義的外部staticMetaObject變量是用提供的EXPORT_MACRO限定符聲明的。如果需要從動(dòng)態(tài)庫(kù)導(dǎo)出對(duì)象，該宏定義非常有用。

• Q_OBJECT

Q_OBJECT宏必須出現(xiàn)在類定義的私有部分中，該類定義聲明自己的信號(hào)和槽函數(shù)，或者使用Qt元對(duì)象系統(tǒng)提供的其他支持。

• Q_PROPERTY(...)

此宏用于在繼承QObject的類中聲明屬性。屬性的行為類似于類數(shù)據(jù)成員，但它們具有可通過元對(duì)象系統(tǒng)訪問的其他特性。如下代碼：

Q_PROPERTY(typename
(READgetFunction[WRITEsetFunction]|
MEMBERmemberName[(READgetFunction|WRITEsetFunction)])
[RESETresetFunction]
[NOTIFYnotifySignal]
[REVISIONint]
[DESIGNABLEbool]
[SCRIPTABLEbool]
[STOREDbool]
[USERbool]
[CONSTANT]
[FINAL])

• Q_SIGNAL

這是一個(gè)額外的宏，允許我們將單個(gè)函數(shù)標(biāo)記為信號(hào)。當(dāng)使用不支持信號(hào)或Q_SIGNALS組的第三方源代碼解析器時(shí)，使用這個(gè)宏。

• Q_SLOT

這是一個(gè)額外的宏，它允許將單個(gè)函數(shù)標(biāo)記為槽函數(shù)。當(dāng)使用不支持槽函數(shù)或Q_SLOT組的第三方源代碼解析器時(shí)，使用這個(gè)宏。

三、信號(hào)和槽的連接機(jī)制注意事項(xiàng)

1、【自動(dòng)連接(默認(rèn))】如果信號(hào)是在接收對(duì)象具有關(guān)聯(lián)的線程中發(fā)出的，那么行為與直接連接相同。否則，行為與隊(duì)列連接相同。

2、【直接連接】當(dāng)信號(hào)發(fā)出時(shí)，槽函數(shù)被立即調(diào)用。槽函數(shù)在發(fā)射器的線程中執(zhí)行，而發(fā)射器的線程不一定是接收器的線程。

3、【隊(duì)列連接】當(dāng)控制返回到接收方線程的事件循環(huán)時(shí)調(diào)用槽，槽函數(shù)在接收方的線程中執(zhí)行。

4、【阻塞排隊(duì)連接】槽被調(diào)用為排隊(duì)連接，除非當(dāng)前線程阻塞直到槽函數(shù)返回。

注意：使用該阻塞排隊(duì)連接類型連接同一線程中的對(duì)象將導(dǎo)致死鎖。

5、【唯一連接】與自動(dòng)連接相同，但只在不復(fù)制現(xiàn)有連接的情況下才建立連接。也就是說，如果相同的信號(hào)已經(jīng)為相同的對(duì)象連接到相同的槽，那么就不創(chuàng)建連接，并且connect()返回false。

連接類型可以通過向connect()傳遞一個(gè)附加參數(shù)來指定。注意，如果事件循環(huán)運(yùn)行在接收方的線程中，當(dāng)發(fā)送方和接收方位于不同線程中時(shí)使用直接連接是不安全的，這與調(diào)用位于另一個(gè)線程中的對(duì)象上的函數(shù)是不安全的原因相同。

QObject::connect()本身是線程安全的。

對(duì)于隊(duì)列連接，傳遞的參數(shù)必須是Qt元對(duì)象系統(tǒng)已知的類型，因?yàn)镼t需要復(fù)制參數(shù)，以便存儲(chǔ)參數(shù)；如果參數(shù)類型不是Qt元對(duì)象系統(tǒng)已知的，使用隊(duì)列連接，將獲得錯(cuò)誤提示信息，這時(shí)候則需要在創(chuàng)建連接之前，調(diào)用qRegisterMetaType()向元對(duì)象系統(tǒng)注冊(cè)該數(shù)據(jù)類型。

四、線程關(guān)聯(lián)性

在Qt中，QObject實(shí)例具有線程相關(guān)性，或者可以理解成QObject存在于某個(gè)線程中。當(dāng)QObject接收到排隊(duì)的信號(hào)或發(fā)布的事件時(shí)，槽函數(shù)或事件處理程序?qū)⒃谠搶?duì)象所在的線程中運(yùn)行，這一點(diǎn)很重要。

注意：如果一個(gè)QObject沒有線程關(guān)聯(lián)（也就是說，如果thread()返回0），或者如果它存在于一個(gè)沒有運(yùn)行事件循環(huán)的線程中，那么它就不能接收排隊(duì)的信號(hào)或發(fā)布的事件。

默認(rèn)情況下，QObject實(shí)例存在于創(chuàng)建它的線程中，在實(shí)際開發(fā)中可使用thread()查詢對(duì)象的線程關(guān)聯(lián)，并使用moveToThread()更改對(duì)象的線程關(guān)聯(lián)。

注意：所有QObject必須與它們的父對(duì)象生活在同一個(gè)線程中。除此之外，還需要知道：

（1）如果涉及的兩個(gè)QObject位于不同的線程中，setParent()將失敗。

（2）當(dāng)一個(gè)QObject被移動(dòng)到另一個(gè)線程時(shí)，它的所有子線程也會(huì)被自動(dòng)移動(dòng)。

（3）如果QObject有一個(gè)父對(duì)象，moveToThread()將失敗。

（4）如果QObject是在QThread::run()中創(chuàng)建的，它們不能成為QThread對(duì)象的子對(duì)象，因?yàn)镼Thread并不存在于調(diào)用QThread::run()的線程中。

QObject的父子關(guān)系必須通過傳遞一個(gè)指向子構(gòu)造函數(shù)的指針或調(diào)用setParent()來設(shè)置。如果沒有這個(gè)步驟，當(dāng)調(diào)用moveToThread()時(shí)，對(duì)象的成員變量將保持在舊線程中。

審核編輯 ：李倩