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標(biāo)準(zhǔn) C++ 對(duì)象模型在運(yùn)行時(shí)效率方面卓有成效，但是在某些特定問(wèn)題域下的靜態(tài)特性就顯得捉襟見(jiàn)肘。GUI 界面需要同時(shí)具有運(yùn)行時(shí)的效率以及更高級(jí)別的靈活性。為了解決這一問(wèn)題，Qt “擴(kuò)展”了標(biāo)準(zhǔn) C++。所謂“擴(kuò)展”，實(shí)際是在使用標(biāo)準(zhǔn) C++ 編譯器編譯 Qt 源程序之前，Qt 先使用一個(gè)叫做 moc（Meta Object Compiler，元對(duì)象編譯器）的工具，先對(duì) Qt 源代碼進(jìn)行一次預(yù)處理（注意，這個(gè)預(yù)處理與標(biāo)準(zhǔn) C++ 的預(yù)處理有所不同。Qt 的 moc 預(yù)處理發(fā)生在標(biāo)準(zhǔn) C++ 預(yù)處理器工作之前，并且 Qt 的 moc 預(yù)處理不是遞歸的。），生成標(biāo)準(zhǔn) C++ 源代碼，然后再使用標(biāo)準(zhǔn) C++ 編譯器進(jìn)行編譯。如果你曾經(jīng)為信號(hào)函數(shù)這樣的語(yǔ)法感到奇怪（現(xiàn)在我們已經(jīng)編譯過(guò)一些 Qt 程序，你應(yīng)當(dāng)注意到了，信號(hào)函數(shù)是不需要編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)代碼的，那怎么可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) C++ 的編譯呢？），這其實(shí)就是 moc 進(jìn)行了處理之后的效果。

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Qt 使用 moc，為標(biāo)準(zhǔn) C++ 增加了一些特性：

• 信號(hào)槽機(jī)制，用于解決對(duì)象之間的通訊，這個(gè)我們已經(jīng)了解過(guò)了，可以認(rèn)為是 Qt 最明顯的特性之一；
• 可查詢(xún)，并且可設(shè)計(jì)的對(duì)象屬性；
• 強(qiáng)大的事件機(jī)制以及事件過(guò)濾器；
• 基于上下文的字符串翻譯機(jī)制（國(guó)際化），也就是 tr() 函數(shù)，我們簡(jiǎn)單地介紹過(guò)；
• 復(fù)雜的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，用于在事件驅(qū)動(dòng)的 GUI 中嵌入能夠精確控制的任務(wù)集成；
• 層次化的可查詢(xún)的對(duì)象樹(shù)，提供一種自然的方式管理對(duì)象關(guān)系。
• 智能指針（QPointer），在對(duì)象析構(gòu)之后自動(dòng)設(shè)為 0，防止野指針；
• 能夠跨越庫(kù)邊界的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制。

通過(guò)繼承QObject類(lèi)，我們可以很方便地獲得這些特性。當(dāng)然，這些特性都是由 moc 幫助我們實(shí)現(xiàn)的。moc 其實(shí)實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)叫做元對(duì)象系統(tǒng)（meta-object system）的機(jī)制。正如上面所說(shuō)，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) C++ 的擴(kuò)展，使得標(biāo)準(zhǔn) C++ 更適合于進(jìn)行 GUI 編程。雖然利用模板可以達(dá)到類(lèi)似的效果，但是 Qt 沒(méi)有選擇使用模板。按照 Qt 官方的說(shuō)法，模板雖然是內(nèi)置語(yǔ)言特性，但是其語(yǔ)法實(shí)在是復(fù)雜，并且由于 GUI 是動(dòng)態(tài)的，利用靜態(tài)的模板機(jī)制有時(shí)候很難處理。而自己使用 moc 生成代碼更為靈活，雖然效率有些降低（一個(gè)信號(hào)槽的調(diào)用大約相當(dāng)于四個(gè)模板函數(shù)調(diào)用），不過(guò)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)上，這點(diǎn)性能損耗實(shí)在是可以忽略。

在本節(jié)中，我們將主要介紹 Qt 的對(duì)象樹(shù)。還記得我們前面在MainWindow的例子中看到了 parent 指針嗎？現(xiàn)在我們就來(lái)解釋這個(gè) parent 到底是干什么的。

QObject是以對(duì)象樹(shù)的形式組織起來(lái)的。當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)QObject對(duì)象時(shí)，會(huì)看到QObject的構(gòu)造函數(shù)接收一個(gè)QObject指針作為參數(shù)，這個(gè)參數(shù)就是 parent，也就是父對(duì)象指針。這相當(dāng)于，在創(chuàng)建QObject對(duì)象時(shí)，可以提供一個(gè)其父對(duì)象，我們創(chuàng)建的這個(gè)QObject對(duì)象會(huì)自動(dòng)添加到其父對(duì)象的children()列表。當(dāng)父對(duì)象析構(gòu)的時(shí)候，這個(gè)列表中的所有對(duì)象也會(huì)被析構(gòu)。（注意，這里的父對(duì)象并不是繼承意義上的父類(lèi)！）這種機(jī)制在 GUI 程序設(shè)計(jì)中相當(dāng)有用。例如，一個(gè)按鈕有一個(gè)QShortcut（快捷鍵）對(duì)象作為其子對(duì)象。當(dāng)我們刪除按鈕的時(shí)候，這個(gè)快捷鍵理應(yīng)被刪除。這是合理的。

QWidget是能夠在屏幕上顯示的一切組件的父類(lèi)。QWidget繼承自QObject，因此也繼承了這種對(duì)象樹(shù)關(guān)系。一個(gè)孩子自動(dòng)地成為父組件的一個(gè)子組件。因此，它會(huì)顯示在父組件的坐標(biāo)系統(tǒng)中，被父組件的邊界剪裁。例如，當(dāng)用戶(hù)關(guān)閉一個(gè)對(duì)話框的時(shí)候，應(yīng)用程序?qū)⑵鋭h除，那么，我們希望屬于這個(gè)對(duì)話框的按鈕、圖標(biāo)等應(yīng)該一起被刪除。事實(shí)就是如此，因?yàn)檫@些都是對(duì)話框的子組件。

當(dāng)然，我們也可以自己刪除子對(duì)象，它們會(huì)自動(dòng)從其父對(duì)象列表中刪除。比如，當(dāng)我們刪除了一個(gè)工具欄時(shí)，其所在的主窗口會(huì)自動(dòng)將該工具欄從其子對(duì)象列表中刪除，并且自動(dòng)調(diào)整屏幕顯示。

我們可以使用QObject::dumpObjectTree()和QObject::dumpObjectInfo()這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行這方面的調(diào)試。

Qt 引入對(duì)象樹(shù)的概念，在一定程度上解決了內(nèi)存問(wèn)題。

當(dāng)一個(gè)QObject對(duì)象在堆上創(chuàng)建的時(shí)候，Qt 會(huì)同時(shí)為其創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象樹(shù)。不過(guò)，對(duì)象樹(shù)中對(duì)象的順序是沒(méi)有定義的。這意味著，銷(xiāo)毀這些對(duì)象的順序也是未定義的。Qt 保證的是，任何對(duì)象樹(shù)中的?QObject對(duì)象 delete 的時(shí)候，如果這個(gè)對(duì)象有 parent，則自動(dòng)將其從 parent 的children()列表中刪除；如果有孩子，則自動(dòng) delete 每一個(gè)孩子。Qt 保證沒(méi)有QObject會(huì)被 delete 兩次，這是由析構(gòu)順序決定的。

如果QObject在棧上創(chuàng)建，Qt 保持同樣的行為。正常情況下，這也不會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題。來(lái)看下下面的代碼片段：

{QWidget window;QPushButton quit("Quit", &window); }

作為父組件的 window 和作為子組件的 quit 都是QObject的子類(lèi)（事實(shí)上，它們都是QWidget的子類(lèi)，而QWidget是QObject的子類(lèi)）。這段代碼是正確的，quit 的析構(gòu)函數(shù)不會(huì)被調(diào)用兩次，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn) C++ （ISO/IEC 14882:2003）要求，局部對(duì)象的析構(gòu)順序應(yīng)該按照其創(chuàng)建順序的相反過(guò)程。因此，這段代碼在超出作用域時(shí)，會(huì)先調(diào)用 quit 的析構(gòu)函數(shù)，將其從父對(duì)象 window 的子對(duì)象列表中刪除，然后才會(huì)再調(diào)用 window 的析構(gòu)函數(shù)。

但是，如果我們使用下面的代碼：

{QPushButton quit("Quit");QWidget window;quit.setParent(&window); }

情況又有所不同，析構(gòu)順序就有了問(wèn)題。我們看到，在上面的代碼中，作為父對(duì)象的 window 會(huì)首先被析構(gòu)，因?yàn)樗亲詈笠粋€(gè)創(chuàng)建的對(duì)象。在析構(gòu)過(guò)程中，它會(huì)調(diào)用子對(duì)象列表中每一個(gè)對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，也就是說(shuō)， quit 此時(shí)就被析構(gòu)了。然后，代碼繼續(xù)執(zhí)行，在 window 析構(gòu)之后，quit 也會(huì)被析構(gòu)，因?yàn)?quit 也是一個(gè)局部變量，在超出作用域的時(shí)候當(dāng)然也需要析構(gòu)。但是，這時(shí)候已經(jīng)是第二次調(diào)用 quit 的析構(gòu)函數(shù)了，C++ 不允許調(diào)用兩次析構(gòu)函數(shù)，因此，程序崩潰了。

由此我們看到，Qt 的對(duì)象樹(shù)機(jī)制雖然幫助我們?cè)谝欢ǔ潭壬辖鉀Q了內(nèi)存問(wèn)題，但是也引入了一些值得注意的事情。這些細(xì)節(jié)在今后的開(kāi)發(fā)過(guò)程中很可能時(shí)不時(shí)跳出來(lái)煩擾一下，所以，我們最好從開(kāi)始就養(yǎng)成良好習(xí)慣，在 Qt 中，盡量在構(gòu)造的時(shí)候就指定 parent 對(duì)象，并且大膽在堆上創(chuàng)建。

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轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/daowuming/blog/720738

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【Qt笔记】对象模型的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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