qt元对象系统简介

在 Qt 助手的索引里面输入“The Meta-Object System”，就可以看到元对象系统的英文文档。现在将其主要的内容描述如下：
Qt 元对象系统实现了对象之间通信机制——信号和槽，并提供了运行时类型信息和动态属性系统。元对象系统是 Qt 类库独有的功能，是 Qt 对标准 C++ 的扩展，并且元对象系统本身也是由纯 C++ 语言写成的，所以学好 C++ 是必须的。
使用元对象系统的前提是需要三件事情：

• ①直接或间接地以 QObject 为基类，这样才能利用元对象系统的功能，Qt 的窗体和控件最顶层的基类都是 QObject。
• ②将 Q_OBJECT 放在类声明的私有段落，以启用元对象特性，如动态属性、信号和槽等。之前遇到的例子 Q_OBJECT 都是在类声明里的第一行，没有加 private 字样，因为类声明默认就是私有的。
• ③元对象编译器（Meta-Object Compiler，moc）为每个 QObject 的子类提供必要的代码以实现元对象特性。

moc 工具读取 C++ 源码，找到一个或多个包含 Q_OBJECT 宏的类声明，然后生成额外的代码文件，如 moc_widget.cpp ，里面包含实现元对象系统的代码。生成的源码文件可以包含在类原有的源文件里，如在 widget.cpp 里包含：
#include "moc_widget.cpp"
这种包含方式看起来比较别扭，Linux 上的开发工具 KDevelop 自动生成的代码是这么用的。
第二种方式是编译链接时揉到一起，QtCreator 生成的代码就是通过编译链接时，把 moc_widget.o 与其他目标文件链接到一起，这种方式不用改源代码，相对而言比较顺眼。

除了提供信号和槽机制用于对象之间的通信（这是主要任务），元对象系统还提供了更多的特性：

• QObject::metaObject() 函数返回当前类对象关联的元对象（meta-object）。
• QMetaObject::className() 函数返回当前对象的类名称字符串，而不需要 C++ 编译器原生的运行时类型信息（run-time type information，RTTI）支持。
• QObject::inherits() 函数判断当前对象是否从某个基类派生，判断某个基类是否位于从 QObject 到对象当前类的继承树上。
• QObject::tr() 和 QObject::trUtf8() 函数负责翻译国际化字符串，因为 Qt5 规定源文件字符编码是 UTF-8，所以这两个函数现在功能是一样的。
• QObject::setProperty() 和 QObject::property() 函数用于动态设置和获取属性，都通过属性名称字符串来 操作。
• QMetaObject::newInstance() 构建一个当前类的新实例对象。

元对象系统还提供了 qobject_cast() 函数，可以对基于 QObject 的类对象进行转换，qobject_cast() 函数功能类似标准 C++ 的 dynamic_cast()。当然 qobject_cast() 的优势在于不需要编译器支持 RTTI，而且跨动态链接库之间的转换也是可行的。简单地说，原本是派生类的对象指针，就可以转为基类对象指针来用（转换得到可用值），其他情况都会得到 NULL 指针。比如：
MyWidget 是 QWidget 的派生类，并且类声明带有 Q_OBJECT 宏，新建一个对象：
QObject *obj = new MyWidget;
虽然 obj 是一个 QObject *，但它本质是一个 MyWidget 对象指针，可以转成基类指针：
QWidget *widget = qobject_cast(obj);

但是如果将 MyWidget 对象指针转成其他无关的类对象指针，就会失败：
 QLabel *label = qobject_cast(obj);
label的数值就是 NULL。