(一)：Qt信号槽原理---元对象与moc

一：信号槽

当信号被调用时，与其关联的槽函数会被调用。调用时机与连接类型有关。

• 同一个线程内的信号-槽，就相当于函数调用，和观察者模式相似，只不过信号-槽稍微有些性能损耗(这个后面细说)。
• 跨线程的信号-槽，在信号触发时，发送者线程将槽函数的调用转化成了一次“调用事件”，放入事件循环中。接收者线程执行到下一次事件处理时，处理“调用事件”，调用相应的函数。

二：自己思考如何实现

通过映射的方式实现：通过将信号槽建立一个映射。当信号被调用的时候，通过访问映射表，调用其对应的槽函数。
如果将信号用字符串存储，将槽函数用函数指针存储，那么对应的结构可以为：

std::mapcallback> m_callbackMap;

实现链接

connect(sendr,sig,receive,slot)
{
map.insert(sig,slot);//sig为string， slot为function
}

调用

 void invok(const std::string &name)
    {
        auto it = m_callbackMap.find(name);
        //迭代器判断
        if (it != m_callbackMap.end()) {
            //迭代器有效的情况，直接调用
            it->second();
        }
    }

三：Qt实现

3.1 Q_OBJECT宏

#define Q_OBJECT \
public: \
    Q_OBJECT_CHECK \
    static const QMetaObject staticMetaObject; \
    virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
    virtual void *qt_metacast(const char *); \
    QT_TR_FUNCTIONS \
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \
private: \
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); \
    struct QPrivateSignal {};

函数实体代码都由 moc 工具自动生成，保存在 moc_*.cpp 里面，也就是当前类支持元对象系统的关键内部代码。

下面来分析一下：

• static const QMetaObject staticMetaObject;

这句定义了关键的静态元对象 staticMetaObject。这个对象会保存该类的元对象系统信息。使用静态元对象，说明该类的所有实例都会共享这个静态元对象，而不需要重复占用内存。

• virtual const QMetaObject *metaObject() const;

这个虚函数是获取当前类对象里面内部元对象的公开接口，通常情况下都会返回类的静态元对象 staticMetaObject，如果当前类的对象内部使用了动态元对象（仅 QML 程序才有），才会出现返回非静态元对象。

• virtual void *qt_metacast(const char *);

qt_metacast 是程序运行时的对象指针转换，它可以将派生类对象的指针安全地转为基类对象指针，这是 Qt 不依赖编译器特性，自己实现的运行时类型转换。qt_metacast 参数是基类名称字符串，返回值是转换后的基类对象指针，如果转换不成功，返回 NULL。

• QT_TR_FUNCTIONS

这个宏声明用于定义翻译的 tr() 和 trUtf8() 两个内联函数，其实本质都是调用 staticMetaObject.tr() 函数。

• virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **);

  qt_metacall 是非常重要的虚函数，在信号到槽的执行过程中，qt_metacall 就是负责槽函数的调用，属性系统的读写等也是靠 qt_metacall 实现。后面专门会讲它的源码。

• Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);

  这一个私有的静态函数，Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL 是个空宏，没啥用，就是提醒程序员这是一个隐蔽的私有静态函数。前面的 qt_metacall 会调用该私有静态函数实现槽函数调用，真正调用槽函数的就是 qt_static_metacall。

• struct QPrivateSignal {};

  QPrivateSignal 是一个私有的空结构体，对函数功能来说没啥用，就是在信号被触发时，挂在参数里提醒程序员这是一个私有信号的触发。

3.2 signal是什么

#ifndef QT_NO_SIGNALS_SLOTS_KEYWORDS
#define slots
#define signals public
#endif

# define Q_SLOTS
# define Q_SIGNALS public

上面宏定义是说，如果没有定义不能使用 Qt 信号和槽关键字的情况下，启用 slots 和 signals 关键字定义，slots 根本就是空宏，什么都没有。signals 就是 C++ 关键字 public。

class Sig_SLOT : public QDialog
{
   Q_OBJECT

public:
    Sig_SLOT(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
	void init();
private slots:
	void slot_set_label_number();
signals:
	void label_number_change(int value);
	void number_change(int value, QString time);
private:
    Ui::Sig_SLOTClass ui;
};

既然声明的signals是一个public，那么moc如何处理signals呢？

可以看到在moc_xxx.cpp中，信号由moc函数自动生成了。

// SIGNAL 0
void Sig_SLOT::label_number_change(int _t1)
{
    void *_a[] = { nullptr, const_cast(reinterpret_cast(&_t1)) };
    QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 0, _a);
}

// SIGNAL 1
void Sig_SLOT::number_change(int _t1, QString _t2)
{
    void *_a[] = { nullptr, const_cast(reinterpret_cast(&_t1)), const_cast(reinterpret_cast(&_t2)) };
    QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 1, _a);
}

可以看到信号最终将会变为一个函数

程序员不能给信号编写函数实体代码，那是因为必须由 moc 工具为信号生成实体代码，如果程序员自作聪明编一个信号函数实体，程序编译时会报错，因为重名的函数参数还一样，会报重定义错误。

_ a 的定义，_ a 里面第一个指针是 Q_NULLPTR（就是 NULL），这个指针是预留给 元对系统内部注册元方法参数类型时使用；第二个指针是参数_t1 的指针；如果有更多的参数，那么会继续将指针填充到 _a 里面。_a 是用于传递从信号到槽函数的参数的。

为什么信号的参数可以比槽函数的参数多？因为槽函数接收到 _a 指针数组时，只需要取出自己需要的前面几个参数就够了，槽函数不管多余的参数。信号里的参数不能比槽函数里的少，那样槽函数访问指针数组时会越界，造成内存访问错误。

QMetaObject::activate 函数是负责联络接收方槽函数的，它根据源头对象指针 this、源头的元对象指针 &staticMetaObject、信号序号 2、信号参数数组 _a 去找寻需要激活的槽函数，最终会调用每个关联到该信号的槽函数

3.3 Moc的静态数据

3.3.1 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t 静态字符串数据

结论：qt_meta_stringdata_XXX_t 中存储了类名、信号、信号参数、槽函数、槽函数参数，属性名 等字符串变量。分为两部分存储：QByteArraData数组及stringdata0。其QByteArrayData存入了访问stringdata0子字符串的指针变量及长度。通过QByteArrayData::data()函数可以方便的访问qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t 实例中的字符串。基于这些字符串，Qt 程序才能在运行时自行查询类的名称、根据元方法名称字符串调用元方法、根据属性名称查询设置属性值等。

解析：

struct qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t {
    QByteArrayData data[8];
    char stringdata0[85];
};
#define QT_MOC_LITERAL(idx, ofs, len) \
    Q_STATIC_BYTE_ARRAY_DATA_HEADER_INITIALIZER_WITH_OFFSET(len, \
    qptrdiff(offsetof(qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t, stringdata0) + ofs \
        - idx * sizeof(QByteArrayData)) \
    )
static const qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t qt_meta_stringdata_Sig_SLOT = {
    {
QT_MOC_LITERAL(0, 0, 8), // "Sig_SLOT"
QT_MOC_LITERAL(1, 9, 19), // "label_number_change"
QT_MOC_LITERAL(2, 29, 0), // ""
QT_MOC_LITERAL(3, 30, 10), // "textNumber"
QT_MOC_LITERAL(4, 41, 13), // "number_change"
QT_MOC_LITERAL(5, 55, 2), // "va"
QT_MOC_LITERAL(6, 58, 4), // "time"
QT_MOC_LITERAL(7, 63, 21) // "slot_set_label_number"

    },
    "Sig_SLOT\0label_number_change\0\0textNumber\0"
    "number_change\0va\0time\0slot_set_label_number"
};
#undef QT_MOC_LITERAL

1. QT_BEGIN_MOC_NAMESPACE 宏和文件末尾的 QT_END_MOC_NAMESPACE 都是空宏，仅用于提示程序员，这两个宏中间是 MOC 里的代码。然后 struct 关键字声明了结构体类型 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t ，里面有两个成员，data 是 8 个 QByteArrayData 数组，stringdata 是一个长度85 的字节数组。这里仅仅是结构体声明（相当于类的声明），没有定义结构体实例。qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t 名字里 Sig_SLOT是类名，不同的类使用的结构体名称不一样。qt_meta_stringdata_Sig_SLOT对字符串结构体进行了实例化，并使用初始化列表初始话该结构体。

---

• QT_MOC_LITERAL改宏定义是构造一个QByteArrayData：初始化offset，size成员

#define QT_MOC_LITERAL(idx, ofs, len) \
    Q_STATIC_BYTE_ARRAY_DATA_HEADER_INITIALIZER_WITH_OFFSET(len, \
    qptrdiff(offsetof(qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t, stringdata0) + ofs \
        - idx * sizeof(QByteArrayData)) \
    )

2. QT_MOC_LITERAL 宏接收 3 个参数，idx 是 stringdata 里面字符串的序号，ofs 是 stringdata 里面字符串的起始偏移，len 是指 stringdata 里面字符串的长度。举例来说：

• 第 0 号字符串 “Sig_SLOT\0” （类名），在字符串数组里偏移是 0，长度是 8；
• 第 1 号字符串 “label_number_change\0”（信号名称），在字符串数组里偏移是 9，长度是 19；
• 第 2 号字符串 “\0”（占位字符串，空的），在字符串数组里偏移是 23，长度是 0；
• 第 3 号字符串 “value\0”（信号里的参数名），在字符串数组里偏移是 30， 长度是 5；
• 以此类推

QT_MOC_LITERAL 宏的意义就是根据三元组 (idx, ofs, len) 计算并填充 QByteArrayData 实例里面 size 和 offset 两个成员变量（其他成员用固定值），然后通过 QByteArrayData::data() 函数就能获取 stringdata 里序号为 idx 的字符串起始位置指针。 ：
size代表字符串长度，offset表示通过QByteArray实例访问stringdata0中子字符串首地址的偏移量（data函数）。

offset 计算方式比较特别：

  qptrdiff(offsetof(qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t, stringdata0) + ofs - idx * sizeof(QByteArrayData))

外层的 qptrdiff 就是把里面的数据长度变得与系统平台指针长度一样，对于 32 位系统把里面数据变成 32 位长度 qint32，对于 64 位系统把里面的数据变成 64 位长度 qint64。本人测试用的 32 位系统，所以不用管外层的 qptrdiff() ，当 qint32 类型数值就行了。

offsetof(qt_meta_stringdata_Sig_SLOT_t, stringdata0)是获取stringdata0在整个结构体中的偏移量。

减去idx * sizeof(QByteArrayData))的原因：QByateArray访问字符串的机制导致。我们可以看到，QArrayData内部本身并不存储字符串，他只是有五个成员，这里只会用到size和offset。

struct Q_CORE_EXPORT QArrayData
{
    QtPrivate::RefCount ref;
    int size;
    uint alloc : 31;
    uint capacityReserved : 1;

    qptrdiff offset; // in bytes from beginning of header

    void *data()
    {
        Q_ASSERT(size == 0
                || offset < 0 || size_t(offset) >= sizeof(QArrayData));
        return reinterpret_cast(this) + offset;
    }

    const void *data() const
    {
        Q_ASSERT(size == 0
                || offset < 0 || size_t(offset) >= sizeof(QArrayData));
        return reinterpret_cast(this) + offset;
    }
    //后面无关的都忽略掉
};

因此，如果想通过QArrayData访问qt_meta_string_xxx_t中的元对象槽函数及信息，那么必须将string_data0中每个字符串对应的size和offset填入QArrayData中。由于QArrayData中data是this+offset。因此每个QArrayData的this地址会相对qt_meta_stringdata_Sig_SLOT的地址增加一个sizeof(QArrayData)个单位。 要想使用QArrayData的data函数正确访问到对应的字符串，那么我们必须对offset进行修正，由于this指针的地址每次递增sizeof(QArrayData)大小，因此我们必须要将offset-sizeof(QArrayData)*index，这样才能访问stringdata0中相应的字符串。

注：16 = sizeof(QByteArrayData)

• 对于 0 号的 QByteArrayData [0]实例，它的 this 指向 qt_meta_stringdata_Widget_t 起始 + 0*16；想要正确的访问“Sig_SLOT\0”，那么QByteArrayData成员中的offset就必须减去0*index。
• 对于 1 号的 QByteArrayData [1]实例，它的 this 指向 qt_meta_stringdata_Widget_t 起始 + 1*16；所以对于第0个QByteArrayData，想要正确的访问“label_number_change\0”，那么QByteArrayData成员中的offset就必须减去1*16。
• 对于 2 号的 QByteArrayData 实例，它的 this 指向 qt_meta_stringdata_Widget_t 起始 + 2*16；
• 对于 3 号的 QByteArrayData 实例，它的 this 指向 qt_meta_stringdata_Widget_t 起始 + 3*16；

我们可以通过一下代码将结果打印出来

   for (int i=0; i<8; i++)
	{
		printf("%s\n", qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data[i].data());
	}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yy2987oB-1604499482958)(C:\Users\ChengKeKe\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201102133222695.png)]

3.3.2 qt_meta_data_Sig_SLOT数组

static const uint qt_meta_data_Sig_SLOT[] = {

 // content:
       7,       // revision
       0,       // classname
       0,    0, // classinfo
       3,   14, // methods
       0,    0, // properties
       0,    0, // enums/sets
       0,    0, // constructors
       0,       // flags
       2,       // signalCount

 // signals: name, argc, parameters, tag, flags
       1,    1,   29,    2, 0x06 /* Public */,
       4,    2,   32,    2, 0x06 /* Public */,

 // slots: name, argc, parameters, tag, flags
       7,    0,   37,    2, 0x08 /* Private */,

 // signals: parameters
    QMetaType::Void, QMetaType::Int,    3,
    QMetaType::Void, QMetaType::Int, QMetaType::QString,    5,    6,

 // slots: parameters
    QMetaType::Void,

       0        // eod 代表定义结束
};

1. content为目录：它的个数是固定14个。

其定义为：

//QMetaObjectPrivate 结构体就是对 qt_meta_data_Sig_SLOT 等数组（Widget是类名）的统一封装，结构体还声明了一大堆函数，就是用于处理该数组的数据条目。qt_meta_data_Sig_SLOT 数组的目录部分就是为了描述后面不定长度的数据条目，如 信号、槽、属性条目等。

struct QMetaObjectPrivate
{
    enum { OutputRevision = 7 }; // Used by moc, qmetaobjectbuilder and qdbus

    int revision;
    int className;
    int classInfoCount, classInfoData;
    int methodCount, methodData;
    int propertyCount, propertyData;
    int enumeratorCount, enumeratorData;
    int constructorCount, constructorData; //since revision 2
    int flags; //since revision 3
    int signalCount; //since revision 4
    // revision 5 introduces changes in normalized signatures, no new members
    // revision 6 added qt_static_metacall as a member of each Q_OBJECT and inside QMetaObject itself
    // revision 7 is Qt 5   
    //后面的一大堆函数省略
};

• revision 为 7，这是 moc_.cpp 文件格式的修订版本号，之前 Qt 4.8. 用的是修订版 6，而目前 Qt 5 用的是修订版 7。

• className 总是为 0，这是前面 qt_meta_data_Sig_SLOT.data[0].data() 指向的字符串。

• classInfoCount 计数为 0，这是 Q_CLASSINFO附加信息对应的计数，因为我们这个综合示例没有加额外信息声明，所以是 0。

• classInfoData 为 0，因为附加信息计数为零，在本数组 qt_meta_data_Sig_SLOT里面没有 classinfo 条目。

• methodCount 计数为 3，元方法计数，总共有 2 个信号，1个 set 槽函数。

• methodData 为 14，表示元方法的数据条目从本数组 qt_meta_data_Sig_SLOT[14] 开始。

• propertyCount 计数为 0，有 0 个属性声明。

• propertyData 为 0，表明没有属性数据。

• enumeratorCount 计数为 0 ，因为我们没有用 Q_ENUMS(…) 声明枚举类型。

• enumeratorData 为 0 ，没有枚举类型的数据条目。

• constructorCount 计数为 0，因为我们没有用 Q_INVOKABLE 声明元构造函数。

• constructorData 为 0，没有元构造函数的数据条目。

• flags 为 0，因为我们没有用 Q_FLAGS(…) 声明标志位。

• signalCount 计数为 3，元方法的数据条目以信号函数打头，信号函数需要 moc 工具生成代码，所以需要信号计数，其他元方法的函数实体是由程序员编写的，不用额外计数。

**2. 信号和槽的索引表示：signals及slots: **

 // signals: name, argc, parameters, tag, flags
       1,    1,   29,    2, 0x06 /* Public */,
       4,    2,   32,    2, 0x06 /* Public */,

 // slots: name, argc, parameters, tag, flags
       7,    0,   37,    2, 0x08 /* Private */,

• name 为 1，对应前面 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data[1].data() 指向的字符串，即 “label_number_change”。
• argc 为 1，代表 1 个参数。
• parameters 为 29，它的参数类型位于本数组 qt_meta_data_Sig_SLOT[29] 开始的位置。
• tag 为 2，没有元方法标签描述，指向空串，即 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data[2].data() 指向的字符串。
• flags 为 0x06，是指 MethodFlags::AccessPublic | MethodFlags::MethodSignal，公有信号，其实信号都是公有的。 MethodSlot = 0x08,表示共有槽函数。

**3. 参数：parameters: **

 // signals: parameters
    QMetaType::Void, QMetaType::Int,    3,
    QMetaType::Void, QMetaType::Int, QMetaType::QString,    5,    6,

 // slots: parameters
    QMetaType::Void,

• Void 是返回值类型，Int参数类型，3 代表 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data[3].data() 指向的字符串，就是参数的名称 “textNumber”。
• QMetaType 类是 Qt 对自己知道的所有数据类型做的辅助类，包含了各种参数类型的枚举，可用于元对象系统的参数类型识别。

4. 属性

   本实例没有，主要一点就行，flags由以下特性或运算得出

   enum PropertyFlags {
       Invalid = 0x00000000,
       Readable = 0x00000001,
       Writable = 0x00000002,
       Resettable = 0x00000004,
       EnumOrFlag = 0x00000008,
       StdCppSet = 0x00000100,
   //     Override = 0x00000200,
       Constant = 0x00000400,
       Final = 0x00000800,
       Designable = 0x00001000,
       ResolveDesignable = 0x00002000,
       Scriptable = 0x00004000,
       ResolveScriptable = 0x00008000,
       Stored = 0x00010000,
       ResolveStored = 0x00020000,
       Editable = 0x00040000,
       ResolveEditable = 0x00080000,
       User = 0x00100000,
       ResolveUser = 0x00200000,
       Notify = 0x00400000,
       Revisioned = 0x00800000
   };
   

3.3.3 Sig_SLOT::staticMetaObject 类的静态元对象

Q_OBJECT宏内部声明了一个静态元对象：

    static const QMetaObject staticMetaObject; 

在moc_xxx.cpp中对此变量进行初始化，如下：

QT_INIT_METAOBJECT const QMetaObject Sig_SLOT::staticMetaObject = {
    { &QDialog::staticMetaObject, qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data,
      qt_meta_data_Sig_SLOT,  qt_static_metacall, nullptr, nullptr}
};

普通的 Qt 窗体程序都会使用这个静态元对象，它就是元对象系统的核心数据。QMetaObject 就是封装和处理元对象系统数据的核心类，它的内部有一个关键的私有数据块 d，与上面大括号里的赋值一一对应，它的声明位于

struct Q_CORE_EXPORT QMetaObject
{

// 忽略前面关系不 大的
    struct { // private data
        const QMetaObject *superdata;
        const QByteArrayData *stringdata;
        const uint *data;
        typedef void (*StaticMetacallFunction)(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);
        StaticMetacallFunction static_metacall;
        const QMetaObject * const *relatedMetaObjects;
        void *extradata; //reserved for future use
    } d;
};

里面 typedef 一句是声明函数指针类型，实际函数指针变量是下面一行的 static_metacall。typedef只是一个类型声明，不算struct成员变量。实际函数指针变量是下面一行的 static_metacall。

• superdata 是基类元对象指针，赋值为 &QDialog::staticMetaObject。
• stringdata 是 QByteArrayData 数组指针，赋值为前面介绍的 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.data，用于获取元对象系统静态字符串。
• data 是元对象系统索引数值的数据块，赋值为前面介绍的 qt_meta_data_Sig_SLOT。
• static_metacall 是私有静态函数指针，赋值为 qt_static_metacall，因为用到这个函数指针，所以静态元对象赋值代码放在该函数之后。
• relatedMetaObjects 是相关元对象指针，这里没有，赋值为空指针 Q_NULLPTR。
• extradata 是保留做将来用途，这里也没有，赋值为空指针 Q_NULLPTR。

元对象系统使用的静态数据就是这些，两个全局数据块 qt_meta_stringdata_Sig_SLOT、qt_meta_data_Sig_SLOT以及类自己的静态元对象 QDialog::staticMetaObject，设置这些数据都是在做准备工作，最终都是要靠函数来运转的

3.4 Mocz中的函数

Q_OBJECT 中有三个函数，在moc阶段也生成对应的实现代码在moc_Sig_SLOT.cpp中

  virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
    virtual void *qt_metacast(const char *); \
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \

private: \
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); \

1. 首先来看metaObject( )

const QMetaObject *Sig_SLOT::metaObject() const
{
    return QObject::d_ptr->metaObject ? QObject::d_ptr->dynamicMetaObject() : &staticMetaObject;
}

对于普通的 Qt 图形界面程序，QObject::d_ptr->metaObject 总是为 NULL，只有 QML 界面程序才会使用动态元对象。所以例子中的 Sig_SLOT::metaObject() 函数不会返回动态元对象，在不使用 QML 的情况下，Widget::metaObject() 函数总是返回我们上面小节介绍的静态元对象指针 &staticMetaObject 。metaObject() 是虚函数，如果我们在程序运行时获得了一个 QObject* 指针 pObj，不知道它原本是什么派生类的，那么就可以执行：pObj->metaObject()->className();

2. qt_metacast

void *Sig_SLOT::qt_metacast(const char *_clname)
{
    if (!_clname) return nullptr;
    if (!strcmp(_clname, qt_meta_stringdata_Sig_SLOT.stringdata0))
        return static_cast(this);
    return QDialog::qt_metacast(_clname);
}

qt_meta_stringdata_Widget.stringdata 里面其实有很多个以 ‘\0’ 分隔的字符串，打头的是类名，由于 strcmp 以 ‘\0’ 作为结束标志，所以 strcmp 只能看到打头的类名字符串，而看不到后面的一大堆东西，因此能直接将 _clname 与 qt_meta_stringdata_Widget.stringdata 做比较。如果 _clname 与当前类名不一样，那么就继续调用基类的 QWidget::qt_metacast(_clname)，这个过程一直迭代到根上的基类 QObject::qt_metacast(_clname) 为止，如果 _clname 不在类的继承树上，那么返回值就是 NULL。

qt_metacast() 函数的作用就是能在运行时根据字符串名，将当前对象转为相应的基类对象指针，如果转换不成功就是 NULL。这是 Qt 自己的运行时类型转换，而不用要求编译器的特性。

---

3. **qt_metacall(QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)

！！！该函数非常重要！！！

int Sig_SLOT::qt_metacall(QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
    _id = QDialog::qt_metacall(_c, _id, _a);
    if (_id < 0)
        return _id;
    if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
        if (_id < 3)
            qt_static_metacall(this, _c, _id, _a);
        _id -= 3;
    } else if (_c == QMetaObject::RegisterMethodArgumentMetaType) {
        if (_id < 3)
            *reinterpret_cast(_a[0]) = -1;
        _id -= 3;
    }
    return _id;
}

无论是属性的 get/set，还是从信号到槽函数的调用过程等，都可能用到这个函数。

函数参数：函数头有三个参数，_c 是元调用方式，而 _id 和 _a 的意义根据用途有区别：

• 对于元方法调用，_id 是元方法的绝对序号， _a 与信号函数里封装的参数指针数组 _a 是对应的；
• 对于属性操作，_id 是属性的绝对序号，_a 是属性操作需要的参数指针数组。解释一下绝对序号和相对序号：基类和当前类都有一大堆元方法，这些所有的元方法都有它的绝对序号和相对序号，绝对序号是从顶层基类 QObject 开始计数，相对序号从当前类开始计数。属性的序号也是有绝对序号和相对序号，计数原理也是类似的。
• QMetaObject::Call 是元对象系统内部使用的元调用类型枚举

enum Call {

        InvokeMetaMethod,
        ReadProperty,
        WriteProperty,
        ResetProperty,
        QueryPropertyDesignable,
        QueryPropertyScriptable,
        QueryPropertyStored,
        QueryPropertyEditable,
        QueryPropertyUser,
        CreateInstance,
        IndexOfMethod,
        RegisterPropertyMetaType,
        RegisterMethodArgumentMetaType
    };

• InvokeMetaMethod 代表元方法调用，比如信号、槽函数、其他 invokable 元方法。
• 然后从 ReadProperty 到 QueryPropertyUser 一堆枚举，是属性操作相关的，因为属性声明的东西多，它的调用方式枚举也很多。
• CreateInstance 是用元构造函数生成新实例的调用方式。
• IndexOfMethod 是 Qt5 新增的调用方式，在新式语法 connect 函数内部，需要先确认 connect 函数里源头的函数指针是不是真的信号函数指针，再进行关联，后面 qt_static_metacall() 私有静态函数会根据这个调用方式，查询匹配的信号函数的相对序号。
• RegisterPropertyMetaType 是注册属性类型的调用方式，与 qt_meta_data_Widget 数组属性条目的 QMetaType: 对应。
• RegisterMethodArgumentMetaType 是注册元方法参数类型的调用方式，与 qt_meta_data_Sig_SLOTS 数组元方法参数类型条目的 QMetaType: 对应。

函数体：

_id = QDialog::qt_metacall(_c, _id, _a);

调用基类的qt_metacall函数，这一句代码同时完成了两个任务：第一，如果参数里的绝对序号 _id 是属于基类的，那么基类会调用相应的元方法或进行属性操作（递归，直到id<0为止）；第二，如果参数里的绝对序号 _id 是当前类 Widget 自己声明的元方法或属性，那么绝对序号 _id 经过基类处理做减法，那么基类 QWidget::qt_metacall 返回的新 _id 就是我们当前类的元方法或属性的相对 _id ，这样就能根据当前的元方法或属性进行操作了。

  if (_id < 0)
        return _id;

当相对序号 _id < 0 时，说明以前的绝对序号由基类处理完了，我们这一层类就不需要干活，直接返回就可以了。_id < 0 是说明活都干完了。

接下来就是元方法调用的代码：

   if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) 
   { 
       if (_id < 3)
            qt_static_metacall(this, _c, _id, _a);
        _id -= 3;
    } else if (_c == QMetaObject::RegisterMethodArgumentMetaType) {
        if (_id < 3)
            *reinterpret_cast(_a[0]) = -1;
        _id -= 3;
    }

3 为该类的3个元方法：2个信号，1个槽。

QMetaObject::InvokeMetaMethod 表明为元对象调用。id<3表明本级类的元方法，然后调用qt_static_metacall 静态函数来处理。

QMetaObject::RegisterMethodArgumentMetaType，是注册元方法参数类型

4. **qt_static_metacall **

看 qt_static_metacall() 函数里面 if - else if 的结构，可以知道它是两种用途，

• 第一种就是上面 qt_metacall() 调用IndexOfMethod元方法函数时，会通过 qt_static_metacall() 来实现；

• 另一种用途是以 QMetaObject::IndexOfMethod 方式调用。用于查询信号的相对序号。

  注意qt_static_metacall() 负责查询本级类的信号函数的相对序号，而 Qt 文档中另一个函数是查询元方法绝对序号的:

  int QMetaObject::indexOfMethod(const char * method) const，首字母小写，这是一个普通函数

  • 公开函数 QMetaObject::indexOfMethod()是基于字符串的比较，与函数指针没关系，用于所有元方法的绝对序号查询。
  • Sig_SLOT::qt_static_metacall() 里面 QMetaObject::IndexOfMethod 相关代码，是在新式语法 connect 函数调用里，判断 connect 函数参数源头的函数指针是不是真的信号函数指针，基于函数指针匹配，得到信号函数的相对序号。

void Sig_SLOT::qt_static_metacall(QObject *_o, QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
    if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
        Sig_SLOT *_t = static_cast(_o);
        Q_UNUSED(_t)
        switch (_id) {
        case 0: _t->label_number_change((*reinterpret_cast< int(*)>(_a[1]))); break;
        case 1: _t->number_change((*reinterpret_cast< int(*)>(_a[1])),(*reinterpret_cast< QString(*)>(_a[2]))); break;
        case 2: _t->slot_set_label_number(); break;
        default: ;
        }
    } else if (_c == QMetaObject::IndexOfMethod) {
        int *result = reinterpret_cast(_a[0]);
        {
            typedef void (Sig_SLOT::*_t)(int );
            if (*reinterpret_cast<_t *>(_a[1]) == static_cast<_t>(&Sig_SLOT::label_number_change)) {
                *result = 0;
                return;
            }
        }
        {
            typedef void (Sig_SLOT::*_t)(int , QString );
            if (*reinterpret_cast<_t *>(_a[1]) == static_cast<_t>(&Sig_SLOT::number_change)) {
                *result = 1;
                return;
            }
        }
    }
}

---

1. 先看QMetaObject::InvokeMetaMethod元方法的调用

void Sig_SLOT::qt_static_metacall(QObject *_o, QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
	if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
        Sig_SLOT *_t = static_cast(_o);
        Q_UNUSED(_t)
        switch (_id) {
        case 0: _t->label_number_change((*reinterpret_cast< int(*)>(_a[1]))); break;
        case 1: _t->number_change((*reinterpret_cast< int(*)>(_a[1])),(*reinterpret_cast< QString(*)>(_a[2]))); break;
        case 2: _t->slot_set_label_number(); break;
        default: ;
        }
    }

第一个是对象指针 _o，因为静态函数没有对象的 this 指针，需要手动传递；
第二个是元调用的方式，QMetaObject::InvokeMetaMethod 是元方法调用，QMetaObject::IndexOfMethod 是元方法（信号）查询；
第三个是元方法的相对序号，调用元方法需要这个参数，而查询信号不用这个参数；
第四个是参数指针数组，调用元方法时，_a 是参数指针数组，而查询信号相对序号时，_a[0]记录相对序号数值。

qt_static_metacall(this, _c, _id, _a); 手动传递了 this 指针，_c 是调用方式，_id 是元方法的相对序号，_a 是参数指针数组。

• qt_static_metacall() 先把参数里的 _o 指针（原来是 this 指针）转换为原本的 Sig_SLOT* 类型，现在对象指针叫 _t ，

• 然后根据相对序号_id，调用对应的槽函数及信号，参数包存在指针数组_a中，_a[0]为空，所以从a[1]开始取参数，Moc工具已经生成了应该取几个参数的代码，因此不必考虑过多。

问题：为什么此处还要调用信号？

​ ----》因为Qt不仅支持信号槽的连接，还支持信号与信号的连接。为了支持这两种情况，因此将所有的信号槽的进行编号，在此处按照相对索引进行调用。

---

2. IndexOfMethod 部分代码比较简单：函数指针类型对比，如果和信号是一种类型，则返回该信号的序号。填入result。

if (_c == QMetaObject::IndexOfMethod) {
        int *result = reinterpret_cast(_a[0]);
        {
            typedef void (Sig_SLOT::*_t)(int );
            if (*reinterpret_cast<_t *>(_a[1]) == static_cast<_t>(&Sig_SLOT::label_number_change)) {
                *result = 0;
                return;
            }
        }
        {
            typedef void (Sig_SLOT::*_t)(int , QString );
            if (*reinterpret_cast<_t *>(_a[1]) == static_cast<_t>(&Sig_SLOT::number_change)) {
                *result = 1;
                return;
            }
        }

qt_static_metacall() 里面关于元方法相对序号查询的代码，实际仅与信号函数有关，没有槽函数什么事。这与上面代码的用途有关，在新式语法的 connect 函数里，比如：

connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &Widget::FoodIsComing);

这句函数调用里面，怎么知道 clicked 一定是信号，而不是其他成员函数呢？所以新式语法里面必须先检查 &QPushButton::clicked 是不是信号函数指针，然后再做关联。新式语法的 connect 函数调用，源头的函数指针必须是信号函数指针，因此需要通过源头的 qt_static_metacall() 来查询源头的函数指针是不是信号函数指针，根据反馈的 _a[0] 指向的整型变量数值来确认。
新式语法对于接收端的函数指针其实没什么要求，可以是信号、槽、普通成员函数，甚至是 Lambda 函数，所以接收端函数不需要判断是不是槽。之前没说新式语法接收端的函数指针可以是普通成员函数、Lambda 函数，是不想把问题搞复杂。

总结一下之前的所学：

1. Q_OBJECT宏会由moc工具生成一份mac_xxx.cpp，其中定义了信号函数，信号函数中会调用active函数
2. moc.cpp还会生成一个meta_call函数和qt_static_metacall函数。meta_call函数会调用qt_static_metacall函数。
3. qt_static_metacall对于receive函数进行调用，对信号序号进行检测
4. 定义了一个静态对象 QMetaObject staticMetaObject对象，里面包存了该类信号槽的字符串qt_meta_stringdata_xxx_t，Qt_meta_data_xxx_t，及静态函数qt_static_metacall指针。

到此，一个元对象定义结束了，可以使用Qt的信号槽机制了，信号触发会发送active数据，接收时调用qt_static_metacall函数。

这句函数调用里面，怎么知道 clicked 一定是信号，而不是其他成员函数呢？所以新式语法里面必须先检查 &QPushButton::clicked 是不是信号函数指针，然后再做关联。新式语法的 connect 函数调用，源头的函数指针必须是信号函数指针，因此需要通过源头的 qt_static_metacall() 来查询源头的函数指针是不是信号函数指针，根据反馈的 _a[0] 指向的整型变量数值来确认。

新式语法对于接收端的函数指针其实没什么要求，可以是信号、槽、普通成员函数，甚至是 Lambda 函数，所以接收端函数不需要判断是不是槽。之前没说新式语法接收端的函数指针可以是普通成员函数、Lambda 函数，是不想把问题搞复杂。

总结一下之前的所学：

1. Q_OBJECT宏会由moc工具生成一份mac_xxx.cpp，其中定义了信号函数，信号函数中会调用active函数
2. moc.cpp还会生成一个meta_call函数和qt_static_metacall函数。meta_call函数会调用qt_static_metacall函数。
3. qt_static_metacall对于receive函数进行调用，对信号序号进行检测
4. 定义了一个静态对象 QMetaObject staticMetaObject对象，里面包存了该类信号槽的字符串qt_meta_stringdata_xxx_t，Qt_meta_data_xxx_t，及静态函数qt_static_metacall指针。

到此，一个元对象定义结束了，可以使用Qt的信号槽机制了，信号触发会发送active数据，接收时调用qt_static_metacall函数。