## 13.3 元對象系統 Qt 的元對象系統是一個基于標準 C＋＋的擴展，能夠使 C＋＋更好的適應真正的組件 GUI 編程。它為 Qt 提供了支持對象間通信的信號與槽機制、實時類型信息和動態屬性系統等方面的功能。 元對象系統在 Qt 中主要有以下三部分構成：QObject 類、Q_OBJECT 宏和元對象編譯 器 moc。 1\.元對象系統機制 Qt 的主要成就之一是使用了一種機制對 C++進行了擴展，并且使用這種機制創建了獨 立的軟件組件。這些組件可以綁定在一起，但任何一個組件對于它所要連接的組件的情況事 先都不了解。 這種機制稱為元對象系統（meta-object system），它提供了關鍵的兩項技術：信號－槽以及內省（introspection）。內省功能對于實現信號和槽是必需的，并且允許應用程 序的開發人員在運行時獲得有關 QObject 子類的“元信息”（meta-information），包括 一個含有對象的類名以及它所支持的信號和槽的列表。這一機制也支持屬性（廣泛用于 Qt 設計師中）和文本翻譯（用于國際化），并且它也為 QtScirpt 模塊奠定了基礎。 標準 C++沒有對 Qt 的元對象系統所需要的動態元信息提供支持。 Qt 通過提供一個獨立 的 moc 工具解決了這個問題，moc 解析 Q_OBJECT 類的定義并且通過 C++函數提供可供使用 的信息。由于 moc 使用純 C++來實現它的所有功能，所以 Qt 的元對象系統可以在任意 C++ 編譯器上工作。 這一機制是這樣工作的： (1) Q_OBJECT 宏聲明了在每一個 QObject 子類中必須實現的一些內省函數，如 metaObject()、QMetaObject::className()、tr()、qt_metacall()，以及其它一些函數。 (2) Qt 的 moc 工具生成了用于由 Q_OBJECT 聲明的所有函數和所有信號的實現。 (3) 像 connect()和 disconnect()這樣的 QObject 的成員函數使用這些內省函數來完成 它們的工作。 由于所有這些工作都是由 qmake 和 QObject 類自動處理的，所以很少需要再去考慮這 些事情，如果想進一步了解的話，也可以閱讀一下有關 QMetaObject 類的文檔和由 moc 生 成的 C++源代碼文件，可以從中看出這些實現工作是如何進行的。 2\.元對象工具（moc） Qt 的信號和槽機制是采用標準 C++ 來實現的。該實現使用 C++ 預處理器和 Qt 所包括 的 moc（元對象編譯器）。元對象編譯器讀取應用程序的頭文件，并生成必要的代碼，以支 持信號和槽機制。 qmake 生成的 Makefiles 將自動調用 moc，所有需要使用 moc 的編譯規則都會給自動 的包含到 Makefile 文件中 。開發人員無需直接使用 moc 編輯、甚至無需查看生成的代碼。 除了處理信號和槽以外，moc 還支持 Qt 的翻譯機制、屬性系統及其擴展的運行時類型 信息。比如，Q_PROPERTY()宏定義類的屬性信息，而 Q_ENUMS()宏則定義在一個類中的枚舉 類型列表。 Q_FLAGS()宏定義在一個類中的 flag 枚舉類型列表，Q_CLASSINFO()宏則允許 你在一個類的 meta 信息中插入 name/value 對。它還使 C++ 程序進行運行時自檢成為可 能，并可在所有支持的平臺上工作。 元對象編譯器 moc（meta object compiler）對 C++文件中的類聲明進行分析并產生用 于初始化元對象的 C++代碼，元對象包含全部信號和槽的名字以及指向這些函數的指針。 moc 讀 C++源文件，如果發現有 Q_OBJECT 宏聲明的類，它就會生成另外一個 C++源文 件，這個新生成的文件中包含有該類的元對象代碼。例如，假設我們有一個頭文件 mysignal.h，在這個文件中包含有信號或槽的聲明，那么在編譯之前 moc 工具就會根據該 文件自動生成一個名為 mysignal.moc.h 的 C++源文件并將其提交給編譯器；類似地，對應 于 mysignal.cpp 文件 moc 工具將自動生成一個名為 mysignal.moc.cpp 文件提交給編譯 器。 3\.需要注意的問題 元對象代碼是 signal/slot 機制運行所必須的。用 moc 產生的 C++源文件必須與類實現 文件一起進行編譯和連接，或者用 #include 語句將其包含到類的源文件中。moc 并不擴展 #include 或者#define 宏定義,它只是簡單的跳過所遇到的任何預處理指令。