揭开 Qt 源码的神秘面纱：从 QObject 到框架内核的深度探索

2024-01-03 14:20:12

什么是 QObject？

在 Qt 中，几乎所有的类都继承自 QObject。它是整个 Qt 对象模型的核心，提供了信号与槽、属性系统和事件处理等核心功能。

示例代码：

class MyObject : public QObject {
    Q_OBJECT // 此宏必须出现在任何包含信号或槽的类定义中

public:
    explicit MyObject(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}

signals:
    void mySignal();

public slots:
    void mySlot() { qDebug("mySlot called"); }
};

元对象系统 (Meta-Object System)

元对象系统是 Qt 的核心之一，它支持类型信息的查询、动态属性的操作以及信号和槽机制。通过 Q_OBJECT 宏定义类时会自动激活该系统。

示例代码：

#include <QObject>
#include <QMetaObject>

class MyClass : public QObject {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MyClass(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}

signals:
    void someSignal();

public slots:
    void someSlot() {}
};

void inspectMyClass()
{
    const QMetaObject* metaObj = &MyClass::staticMetaObject;
    qDebug("Number of signals: %d", metaObj->methodCount());
}

属性系统 (Property System)

Qt 的属性系统允许在运行时动态地查询、设置和枚举对象的属性。这使得 Qt 更易于与脚本语言和一些设计工具（如 Designer）集成。

示例代码：

class MyWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MyWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent), myValue(42) {}

Q_SIGNALS:
    void valueChanged(int newValue);

private:
    int myValue;

public slots:
    void setValue(int val)
    {
        if (myValue != val) {
            myValue = val;
            emit valueChanged(myValue);
        }
    }

protected:
    Q_PROPERTY(int value READ value WRITE setValue NOTIFY valueChanged)

    int value() const { return myValue; }
};

事件系统 (Event System)

Qt 的事件系统提供了处理用户输入（如键盘、鼠标）以及其他类型事件的方式。每个 Qt 小部件都可重写其 event 方法以自定义行为。

示例代码：

#include <QWidget>
#include <QEvent>

class MyWidget : public QWidget {
public:
    bool event(QEvent *e)
    {
        switch (e->type()) {
            case QEvent::KeyPress: // 处理键盘事件
                qDebug("Key pressed");
                return true;
            default:
                return QWidget::event(e);
        }
    }
};

状态机 (State Machine)

状态机是 Qt 提供的一种机制，用于管理对象的状态变化。它特别适用于复杂的用户界面或控制逻辑。

示例代码：

#include <QStateMachine>
#include <QPushButton>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);

    QPushButton button("Click me");
    QStateMachine machine;

    // 状态1
    QState *state1 = new QState();
    state1->assignProperty(&button, "text", QString("Clicked"));
    state1->setObjectName(QString("state1"));

    // 转换到状态2的条件
    state1->addTransition(&button, SIGNAL(clicked()), &machine);

    machine.setInitialState(state1);
    machine.start();

    button.show();
    return app.exec();
}