Qt原理-窥探信号槽的实现细节
Qt原理-窥探信号槽的实现细节
转自https://zhuanlan.zhihu.com/p/80539605
猫和老鼠的故事
还是拿上次的设定来说明：Tom有个技能叫”喵”，就是发出猫叫，而正在偷吃东西的Jerry,听见猫叫声就会逃跑。
我们用信号-槽的方式写出来。
//Tom.h
#pragma once
#include <QObject>
#include <QDebug>
class Tom : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Tom(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent)
{
}
void miaow()
{
qDebug() << u8"喵!" ;
emit miao();
}
signals:
void miao();
};
//Jerry.h
#pragma once
#include <QObject>
#include <QDebug>
class Jerry : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Jerry(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent)
{
}
public slots:
void runAway()
{
qDebug() << u8"那只猫又来了，快溜！" ;
}
};
以上面的代码为例，要使用信号-槽功能，先决条件是继承QObject类，并在类声明中增加Q_OBJECT宏。
之后在”signals:” 字段之后声明一些函数，这些函数就是信号。
在”public slots:” 之后声明的函数，就是槽函数。
接下来看看我们的main函数:
//main.cpp
#include <QCoreApplication>
#include "Tom.h"
#include "Jerry.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Tom tom;
Jerry jerry;
QObject::connect(&tom, &Tom::miao, &jerry, &Jerry::runAway);
tom.miaow();
return a.exec();
}
信号-槽都准备好了，接下来创建两个对象实例，并使用QObject::connect将信号和槽连接起来。
最后使用emit发送信号，就会自动触发槽函数了。
运行结果：
声明与实现
信号和槽的本质都是函数。
我们知道C++中的函数要有声明(declare)，也要有实现(implement),
而信号只要声明，不需要写实现。这是因为moc会为我们自动生成。
另外触发信号时，不写emit关键字，直接调用信号函数，也是没有问题的。
这是因为emit是一个空的宏
#define emit
Q_OBJECT宏
我们来看一下Q_OBJECT宏，展开如下：
(不同的Qt版本有些差异，涛哥这里用的是5.12.4，以此为例)
public: \
QT_WARNING_PUSH \
Q_OBJECT_NO_OVERRIDE_WARNING \
static const QMetaObject staticMetaObject; \
virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
virtual void *qt_metacast(const char *); \
virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \
QT_TR_FUNCTIONS \
private: \
Q_OBJECT_NO_ATTRIBUTES_WARNING \
Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); \
QT_WARNING_POP \
struct QPrivateSignal {}; \
QT_ANNOTATE_CLASS(qt_qobject, "")
我们看到，关键的地方，是声明了一个只读的静态成员变量staticMetaObject，以及3个public的成员函数
static const QMetaObject staticMetaObject;
virtual const QMetaObject *metaObject() const;
virtual void *qt_metacast(const char *);
virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **);
还有一个private的静态成员函数qt_static_metacall
static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **)
那么声明的这些成员变量/函数，在哪里实现？答案是moc生成的cpp文件。
信号的moc生成
如上图所示目录结构，项目编译完成后，在build文件夹中，自动生成了moc_Jerry.cpp 和 moc_Tom.cpp两个文件
其中moc_Tom.cpp内容如下：
/****************************************************************************
** Meta object code from reading C++ file 'Tom.h'
**
** Created by: The Qt Meta Object Compiler version 67 (Qt 5.12.4)
**
** WARNING! All changes made in this file will be lost!
*****************************************************************************/
#include "../../TomJerry/Tom.h"
#include <QtCore/qbytearray.h>
#include <QtCore/qmetatype.h>
#if !defined(Q_MOC_OUTPUT_REVISION)
#error "The header file 'Tom.h' doesn't include <QObject>."
#elif Q_MOC_OUTPUT_REVISION != 67
#error "This file was generated using the moc from 5.12.4. It"
#error "cannot be used with the include files from this version of Qt."
#error "(The moc has changed too much.)"
#endif
QT_BEGIN_MOC_NAMESPACE
QT_WARNING_PUSH
QT_WARNING_DISABLE_DEPRECATED
struct qt_meta_stringdata_Tom_t {
QByteArrayData data[3];
char stringdata0[10];
};
#define QT_MOC_LITERAL(idx, ofs, len) \
Q_STATIC_BYTE_ARRAY_DATA_HEADER_INITIALIZER_WITH_OFFSET(len, \
qptrdiff(offsetof(qt_meta_stringdata_Tom_t, stringdata0) + ofs \
- idx * sizeof(QByteArrayData)) \
)
static const qt_meta_stringdata_Tom_t qt_meta_stringdata_Tom = {
{
QT_MOC_LITERAL(0, 0, 3), // "Tom"
QT_MOC_LITERAL(1, 4, 4), // "miao"
QT_MOC_LITERAL(2, 9, 0) // ""
},
"Tom\0miao\0"
};
#undef QT_MOC_LITERAL
static const uint qt_meta_data_Tom[] = {
// content:
8, // revision
0, // classname
0, 0, // classinfo
1, 14, // methods
0, 0, // properties
0, 0, // enums/sets
0, 0, // constructors
0, // flags
1, // signalCount
// signals: name, argc, parameters, tag, flags
1, 0, 19, 2, 0x06 /* Public */,
// signals: parameters
QMetaType::Void,
0 // eod
};
void Tom::qt_static_metacall(QObject *_o, QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
auto *_t = static_cast<Tom *>(_o);
Q_UNUSED(_t)
switch (_id) {
case 0: _t->miao(); break;
default: ;
}
} else if (_c