Метаобъектная система Qt

Одним из главных преимуществ средств разработки Qt является расширение языка С++ механизмом создания независимых компонентов программного обеспечения, которые можно соединять вместе, несмотря на то что они могут ничего не знать друг о друге.

Этот механизм называется метаобъектной системой, и он обеспечивает две основные служебные функции: взаимодействие сигналов и слотов и анализ внутреннего состояния приложения (introspection). Анализ внутреннего состояния необходим для реализации сигналов и слотов и позволяет прикладным программистам получать «метаинформацию» о подклассах QObject во время выполнения программы, включая список поддерживаемых объектом сигналов и слотов и имена их классов. Этот механизм также поддерживает свойства (для Qt Designer) и перевод текстовых значений (для интернационализации приложений), а также создает основу для системы сценариев в Qt (Qt Script for Applications — QSA).

В стандартном языке С++ не предусмотрена динамическая поддержка метаданных, необходимых системе метаобъектов Qt. В Qt эта проблема решена за счет применения специального инструментального средства компилятора moc, который просматривает определения классов с макросом Q_OBJECT и делает соответствующую информацию доступной функциям С++. Поскольку все функциональные возможности moc обеспечиваются только с помощью «чистого» С++, мета—объектная система Qt будет работать с любым компилятором С++.

Этот механизм работает следующим образом:

• макрос Q_OBJЕСТ объявляет некоторые функции, которые необходимы для анализа внутреннего состояния и которые должны быть реализованы в каждом подклассе QObject: metaObject(), tr(), qt_metacall() и некоторые другие;

• компилятор moc генерирует реализации функций, объявленных макросом Q_OBJECT, и всех сигналов;

• такие функции—члены класса QObject, как connect() и disconnect(), во время своей работы используют функции анализа внутреннего состояния.

Все это выполняется автоматически при работе qmake, moc и при компиляции QObject, и поэтому у вас крайне редко может возникнуть необходимость вспомнить об этом механизме. Однако если вам интересны детали реализации этого механизма, вы можете воспользоваться документацией по классу QMetaObject и просмотреть файлы исходного кода С++, сгенерированные компилятором moc.

До сих пор мы использовали сигналы и слоты только при работе с виджетами. Но сам по себе этот механизм реализован в классе QObject, и его не обязательно применять только в пределах программирования графического пользовательского интерфейса. Этот механизм можно использовать в любом подклассе QObject:

01 class Employee : public QObject

02 {

03 Q_OBJECT

04 public:

05 Employee() { mySalary = 0; }

06 int salary() const { return mySalary; }

07 public slots:

08 void setSalary(int newSalary);

09 signals:

10 void salaryChanged(int newSalary);

11 private:

12 int mySalary;

13 };

14 void Employee::setSalary(int newSalary)

15 {

16 if (newSalary != mySalary) {

17 mySalary = newSalary;

18 emit salaryChanged(mySalary);

19 }

20 }

Обратите внимание на реализацию слота setSalary(). Мы генерируем сигнал salaryChanged() только при выполнении условия newSalary ! = mySalary. Это позволяет предотвратить бесконечный цикл генерирования сигналов и вызовов слотов.