Qt 核心剖析: moc（转）

柔光的暖阳◎ 2023-10-16 15:15 43阅读 0赞

转载：[Qt核心剖析: moc\_51CTO博客\_qt的核心][Qt_ moc_51CTO_qt]

前面我们说过，Qt 不是使用的 “标准的” C++ 语言，而是对其进行了一定程度的 “扩展”。这里我们从 Qt 新增加的关键字就可以看出来：signals、slots 或者 emit。所以有人会觉得 Qt 的程序编译速度慢，这主要是因为在 Qt 将源代码交给标准 C++ 编译器，如 gcc 之前，需要事先将这些扩展的语法去除掉。完成这一操作的就是 moc。

moc 全称是 Meta-Object Compiler，也就是 “元对象编译器”。Qt 程序在交由标准编译器编译之前，先要使用 moc 分析 C++ 源文件。如果它发现在一个头文件中包含了宏 Q\_OBJECT，则会生成另外一个 C++ 源文件。这个源文件中包含了 Q\_OBJECT 宏的实现代码。这个新的文件名字将会是原文件名前面加上 moc\_ 构成。这个新的文件同样将进入编译系统，最终被链接到二进制代码中去。因此我们可以知道，这个新的文件不是 “替换” 掉旧的文件，而是与原文件一起参与编 译。另外，我们还可以看出一点，moc 的执行是在预处理器之前。因为预处理器执行之后，Q\_OBJECT 宏就不存在了。

既然每个源文件都需要 moc 去处理，那么我们在什么时候调用了它呢？实际上，如果你使用 qmake 的话，这一步调用会在生成的 makefile 中展现出来。从本质上来说，qmake 不过是一个 makefile 生成器，因此，最终执行还是通过 make 完成的。

为了查看 moc 生成的文件，我们使用一个很简单的 cpp 来测试：

test.cpp

class Test : public QObject 
    { 
     Q_OBJECT 
    public: 
     explicit Test(QObject *parent = 0); 
    signals: 
    public slots: 
    };

这是一个空白的类，什么都没有实现。在经过编译之后，我们会在输出文件夹中找到 moc\_test.cpp：

moc\_test.cpp

/**************************************************************************** 
    ** Meta object code from reading C++ file 'test.h' 
    ** 
    ** Created: Thu Jul 22 13:06:45 2010 
    **      by: The Qt Meta Object Compiler version 62 (Qt 4.6.3) 
    ** 
    ** WARNING! All changes made in this file will be lost! 
    *****************************************************************************/ 
     
    #include "../test.h" 
    #if !defined(Q_MOC_OUTPUT_REVISION) 
    #error "The header file 'test.h' doesn't include <QObject>." 
    #elif Q_MOC_OUTPUT_REVISION != 62 
    #error "This file was generated using the moc from 4.6.3. 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 
    static const uint qt_meta_data_Test[] = { 
     
     // content: 
           4,       // revision 
           0,       // classname 
           0,    0, // classinfo 
           0,    0, // methods 
           0,    0, // properties 
           0,    0, // enums/sets 
           0,    0, // constructors 
           0,       // flags 
           0,       // signalCount 
     
           0        // eod 
    }; 
     
    static const char qt_meta_stringdata_Test[] = { 
        "Test\0" 
    }; 
     
    const QMetaObject Test::staticMetaObject = { 
        { &QObject::staticMetaObject, qt_meta_stringdata_Test, 
          qt_meta_data_Test, 0 } 
    }; 
     
    #ifdef Q_NO_DATA_RELOCATION 
    const QMetaObject &Test::getStaticMetaObject() { return staticMetaObject; } 
    #endif //Q_NO_DATA_RELOCATION 
     
    const QMetaObject *Test::metaObject() const 
    { 
        return QObject::d_ptr->metaObject ? QObject::d_ptr->metaObject : &staticMetaObject; 
    } 
     
    void *Test::qt_metacast(const char *_clname) 
    { 
        if (!_clname) return 0; 
        if (!strcmp(_clname, qt_meta_stringdata_Test)) 
            return static_cast<void*>(const_cast< Test*>(this)); 
        return QObject::qt_metacast(_clname); 
    } 
     
    int Test::qt_metacall(QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a) 
    { 
        _id = QObject::qt_metacall(_c, _id, _a); 
        if (_id < 0) 
            return _id; 
        return _id; 
    } 
    QT_END_MOC_NAMESPACE

可以看到，moc\_test.cpp 里面为 Test 类增加了很多函数。然而，我们并没有实际写出这些函数，它是怎么加入类的呢？别忘了，我们还有 Q\_OBJECT 这个宏呢！在 qobjectdefs.h 里面，找到 Q\_OBJECT 宏的定义：

#define Q_OBJECT \ 
    public: \ 
        Q_OBJECT_CHECK \ 
        static const QMetaObject staticMetaObject; \ 
        Q_OBJECT_GETSTATICMETAOBJECT \ 
        virtual const QMetaObject *metaObject() const; \ 
        virtual void *qt_metacast(const char *); \ 
        QT_TR_FUNCTIONS \ 
        virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \ 
    private:

这下了解了：正是对 Q\_OBJECT 宏的展开，使我们的 Test 类拥有了这些多出来的属性和函数。注意，QT\_TR\_FUNCTIONS 这个宏也是在这里定义的。也就是说，如果你要使用 tr () 国际化，就必须使用 Q\_OBJECT 宏，否则是没有 tr () 函数的。这期间最重要的就是 virtual const QMetaObject \*metaObject () const; 函数。这个函数返回 QMetaObject 元对象类的实例，通过它，你就获得了 Qt 类的反射的能力：获取本对象的类型之类，而这一切，都不需要 C++ 编译器的 RTTI 支持。Qt 也提供了一个类似 C++ 的 dynamic\_cast () 的函数 qobject\_case ()，而这一函数的实现也不需要 RTTI。另外，一个没有定义 Q\_OBJECT 宏的类与它最接近的父类是同一类型的。也就是说，如果 A 继承了 QObject 并且定义了 Q\_OBJECT，B 继承了 A 但没有定义 Q\_OBJECT，C 继承了 B，则 C 的 QMetaObject::className () 函数将返回 A，而不是本身的名字。因此，为了避免这一问题，所有继承了 QObject 的类都应该定义 Q\_OBJECT 宏，不管你是不是使用信号槽。

[Qt_ moc_51CTO_qt]: http://devbean.blog.51cto.com/448512/355100