元对象系统是一个基于标准C++的扩展,为QT提供了信号与槽机制、实时类型信息、动态属性系统。
元对象系统的三个基本条件:类必须继承自QObject、类声明Q_OBJECT宏(默认私有)、元对象编译器moc。
信号与槽机制是QT的核心机制,信号与槽是一种高级接口,应用于对象之间的通信。信号和槽是QT自行定义的一种通信机制,它独立于标准的C/C++语言,要正确的处理信号和槽,必须借助一个称为moc(Meta-Object-Compiler),也就是"元对象编译器"。
它为高层次的事件处理自动生成所需要的必要代码。QT程序在交由标准编译器编译之前,先要使用moc分析C++源文件。如果moc发现在一个类头文件中包含了函Q_OBJECT,则会生成以moc_className.cpp(自定义类名)的.cpp文件。这个源文件中包含了Q_OBJECT宏的实现代码。新的文件同样将进入编译系统,与源文件一起参与编译。构建生成的.o文件包含与moc生成的.cpp文件中。
信号与槽
产生的历史背景:
GUI用户界面中,当用户操作一个窗口部件时,需要其他窗口部件响应,传统方式经常使用callback(回调机制)来实现。所谓回调即事先将函数指针作为一个参数传递给另一个函数,然后在函数处理过程中适当地方调用函数。
回调机制有两个缺陷:类型不安全,不能保证调用过程中使用正确的参数,强耦合,处理函数必须知道调用哪个回调函数。
QT的信号与槽机制:
QT的信号与槽机制是类型安全的,松耦合,更灵活,更方便。
信号与槽(Signal & Slot)是QT编程的基础,也是QT的一大创新。因为有了信号与槽机制的编程,在QT中处理界面的各个组件的交互操作时变得更加直观个简单。
**信号(Signal)**就是在特定情况下被发射的事件,例如PushButton最常见的信号就是鼠标单击时发射的clicked()信号。发生信号使用QT的emit关键字。QT的signals关键字指出进入了信号的声明区,随后即可声明自己的信号。
**槽(Slot)**就是对信号响应的函数。槽就是一个函数,与一般的C++函数是一样的,可以声明在类的任何部分(public、PRivate or protected),可以具有任何参数,也可以被直接调用。
槽函数与一般的函数不同的是:槽函数可以与一个信号关联(connect),当信号被发射时, 关联的槽函数被自动执行。
信号与槽链接方式
信号与槽链接( 一对一)
mainwindow.h
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#ifndef MAINWINDOW_H#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>namespace Ui {class MainWindow;}class MainWindow : public QMainWindow{ Q_OBJECTpublic: explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); //自定义信号 //信号的声明 //信号不用实现也不能实现signals: void Comeon(QString& str);private slots: //同样可以手动添加槽方法-或者在设计模式中添加槽方法 void on_WorldBtn_clicked(); void on_CNBtn_clicked(); void on_BJBtn_clicked(); void startSend(QString& str);private: Ui::MainWindow *ui;};#endif // MAINWINDOW_H
mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"#include "ui_mainwindow.h"#include<qdebug.h>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow){ ui->setupUi(this); //链接信号与槽 //默认是自动关联 //将信号和处理这个信号的槽方法相连接起来,connect只负责将它们两个链接在一起 //至于谁发的,就无所谓了。 connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(startSend(QString&))); //或者 //connect(this,&MainWindow::Comeon,this,&MainWindow::startSend);}MainWindow::~MainWindow(){ delete ui;}void MainWindow::on_WorldBtn_clicked(){ //发射信号 QString str = "Hello World!"; emit Comeon(str);}void MainWindow::on_CNBtn_clicked(){ QString str = "Hello China!"; emit Comeon(str);}void MainWindow::on_BJBtn_clicked(){ QString str = "Hello BeiJing!"; emit Comeon(str);}void MainWindow::startSend(QString &str){ //打印调试信息 qDebug()<<str;}
信号与槽链接(一对多)
一个信号对应多个槽方法。可以多个槽响应一个信号。
示例:
connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(startSend(QString&))); connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(HelloCN())); connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(HelloCHP()));
**注意:**一般情况下多个槽方法的参数个数保持一致,**但是,**有的时候,可以不使用信号传过来的这个参数,所以槽方法的参数个数可以比信号传递的参数个数少,但是,不能比信号传递过来的参数数量多。
错误示范:
connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(HelloCN(QString&,int)));
链接失败。
信号与槽链接(多对一)
多个信号链接一个槽方法。进一步反应了信号与槽机制的灵活性。
示例:
connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(HelloCHP())); connect(this,SIGNAL(Comeon2()),this,SLOT(HelloCHP())); connect(this,SIGNAL(Comeon3()),this,SLOT(HelloCHP())); connect(this,SIGNAL(Comeon4()),this,SLOT(HelloCHP()));
信号与信号(一对一)
当一个信号发射时,发射另一个信号。
connect(this,SIGNAL(Comeon4()),this,SIGNAL(Comeon3()));
断开信号与槽链接
断开一个信号和一个与它相链接的槽方法。
disconnect,参数同connect
disconnect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(startSend(QString&)));
断开所有与该信号相连接的槽方法。
与上面不同的是,后两个参数置为0,所有的对象,和所有的槽方法。
disconnect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),0,0),;
断开指定对象的所有信号与的指定对象的所有槽方法
qDebug()<<"断开this所有信号与this的所有槽方法的链接";disconnect(this,0,this,0);disconnect(this,0,0,0);//断开this所有相关的对象的槽方法的链接
也可以通过connect函数的返回值来断开某个链接。
//获取返回值...... private: QMetaObject::Connection m_res;//返回值类型...... m_res = connect(this,SIGNAL(Comeon(QString&)),this,SLOT(startSend(QString&)));//获取返回值...... disconnect(m_res);//断开链接
总结-信号与槽机制的优越性:
信号与槽机制是类型安全的,相关联的信号与槽参数必需匹配(详细解释在上,相关联的槽方法的参数只能少不能多)
信号与槽是松耦合的,信号发送者不知道也不需要知道接受者的信息。
信号与槽可以使用任意类型的任意数量的参数。、
动态属性系统
在标准C++中,为了保证封装性,我们经常声明一个私有变量,然后声明两个共有函数例如set,get来对这个变量进行操作。
同理,在QT中我们可以使用宏**Q_PROPERTY()**来实现这些,函数可以使用QObject::proPErty()和QObject::setProperty()。
在使用的时候,我们不用知道变量的所在类的任何细节,只需要知道名字即可。
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])
示例:
...... Q_PROPERTY(QString mask READ mask WRITE setMask NOTIFY maskChanged)...... QObject* obj = myPc; qDebug()<<obj->property("mask").toString(); qDebug()<<obj->property("mask").toString();
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