1. 底层数据结构——建立连接时建立的什么。
读者可先大致浏览一下qobject_p.cpp中添加连接的实现，回头再细看：
void QObjectPrivate::addConnection(int signal, Connection *c)
{
/*
* 中心数据结构是二维广义表
* 不妨看作一个二维数组：
* A B C D E...
* 0
* 1
* 2
* 3
* 4
* ...
* 纵向序号0123..为signal序号，每一个signal对应一个connectionList（无s)单链表。
* 所有conectionList 存放在类的 connectionLists这个向量中。
* 横向序号为接收者reciver,相应每一列为该reciver对应接收signal的connection节点（有的话才分配，顺序不一定按0123)
* 每列组成相应纵向单链表senders（含义为该reciver的senders）。
* 每个对象自己保存着自己的senders单链表
* 该二维表为全局数据结构，包含以signal索引的行链表connectionLists和每个对象自己保存的相应senders链表
*
*/
Q_ASSERT(c->sender == q_ptr);
if (!connectionLists)
connectionLists = new QObjectConnectionListVector();
if (signal >= connectionLists->count())
connectionLists->resize(signal + 1);
ConnectionList &connectionList = (*connectionLists)[signal];
if (connectionList.last) {
connectionList.last->nextConnectionList = c;
} else {
connectionList.first = c;
}
connectionList.last = c;
cleanConnectionLists();
/*
* 插入节点的技巧：
* prev为二级指针，指向本对象的senders列表头的地址addr(addr中保存的是表头节点的地址)
* senders表本身为一个单链表。
* 但链表中每一个节点的prev都指向表头地址addr，即访问某一个节点，也可以继续访问整个senders表。
* 更新senders表时，直接将c插到原表头，原表头变为c的next。addr内容变为c的地址，但addr本身地址不变。
*/
c->prev = &(QObjectPrivate::get(c->receiver)->senders);
c->next = *c->prev;
*c->prev = c;
if (c->next)
c->next->prev = &c->next;
if (signal < 0) {
connectedSignals[0] = connectedSignals[1] = ~0;
} else if (signal < (int)sizeof(connectedSignals) * 8) {
connectedSignals[signal >> 5] |= (1 << (signal & 0x1f));
}
}
先看看传入参数：
传入参数signal就是所谓的信号，是一个整数。
Connection 类的定义，在qobject_p.h中。
它是在QObjectPrivate类中定义的一个结构体：
struct Connection
{
QObject *sender;
QObject *receiver;
union {
StaticMetaCallFunction callFunction;
QtPrivate::QSlotObjectBase *slotObj;
};
// The next pointer for the singly-linked ConnectionList
Connection *nextConnectionList;
//senders linked list
Connection *next;
Connection **prev;
QAtomicPointer<const int> argumentTypes;
QAtomicInt ref_;
ushort method_offset;
ushort method_relative;
uint signal_index : 27; // In signal range (see QObjectPrivate::signalIndex())
ushort connectionType : 3; // 0 == auto, 1 == direct, 2 == queued, 4 == blocking
ushort isSlotObject : 1;
ushort ownArgumentTypes : 1;
Connection() : nextConnectionList(nullptr), ref_(2), ownArgumentTypes(true) {
//ref_ is 2 for the use in the internal lists, and for the use in QMetaObject::Connection
}
~Connection();
int method() const { Q_ASSERT(!isSlotObject); return method_offset + method_relative; }
void ref() { ref_.ref(); }
void deref() {
if (!ref_.deref()) {
Q_ASSERT(!receiver);
delete this;
}
}
};
可以看到，与链表相关的有三个指针，其中prev是个二级指针。为什么这么用，在addConnection函数我写的注释里可以看到一些解释。其他的结构体参数在这里不作深究，有些也可以见名知意。
采用二维表的目的有二：
- 能根据发出的信号找到所有接受者
- 能将某一个接受者接收的所有信号统一管理
采用链表的目的，自然就是方便动态管理了。
既然知道了建立的是什么数据结构，那么下一步就是理清是怎么建立的。
另外，我们都知道Qt中基本上所有的类都继承于QObject这个类，这个类包含些什么？为什么连接的数据结构是存在QObjectPrivate这个类中？QObjectPrivate和QObject是什么关系？为什么要这样定义？这是我们最后要讨论的问题。
2. 从信号和槽的定义到整数的转换
（1） 神奇的关键字
再看信号和槽的基本定义和使用方式。
一个简单例子：
定义一个 Counter类
class Counter : public QObject
{
Q_OBJECT
int m_value;
public:
int value() const { return m_value; }
public slots: //使用public slots声明槽函数
void setValue(int value);
signals: //使用signal声明信号，也是函数
void valueChanged(int newValue);
};
信号的发射方式。在某处发射信号的写法：
void Counter::setValue(int value)
{
if (value != m_value) {
m_value = value;
//使用emit关键字发射信号，附带参数。
emit valueChanged(value);
}
}
有了信号和槽，还需要将它们建立连接关系：
Counter a, b;
QObject::connect(&a, SIGNAL(valueChanged(int)),
&b, SLOT(setValue(int)));
或
//可省略QObject::默认的是同一个函数
// 信号和对应的槽，参数要一致
connect(&a, &a->valueChanged,&b, b->setValue);
首先来看这几个Qt中特有的关键字的含义：slots,signals,emit
在no-keywords.h中：
#define signals Q_SIGNALS
#define slots Q_SLOTS
#define emit Q_EMIT
具体地：
# define Q_SLOTS QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(qt_slot)
# define Q_SIGNALS public QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(qt_signal) //主要有个public
//进一步可见：
# define QT_ANNOTATE_ACCESS_SPECIFIER(x)
#define Q_EMIT //（空）
简单来说，emit就只是个写程序用到的逻辑关键字，起提示作用。
而signals除了public关键字声明为公有，其他部分就只在预处理过程中起作用。
slots就是只有预处理作用。
由此可见，定义的信号和槽函数， 最终变成了整数，而定义的特殊性，仅在于多一个预处理特征（包括#define xx本身）。那么可以推测，是使用某种预处理机制，进行了转化。那么这是什么机制？如何运作的？
（2） Qt 的MOC（the Meta Object Compiler）预处理器
文档翻译时间：
Qt信号/槽和属性系统基于在运行时内省对象的能力。内省意味着能够列出对象的方法和属性，并具有关于它们的各种信息，例如它们的参数类型。
C ++本身不提供内省支持，因此Qt附带了一个提供它的工具。该工具是MOC。它是一个代码生成器（而不是像某些人所说的预处理器）。它解析头文件并生成一个额外的C ++文件，该文件与程序的其余部分一起编译。生成的C ++文件包含内省所需的所有信息。
引用说那不是预处理，但是我仍然认为，既然需要用到了宏定义，先对代码进行一遍处理（生成相关代码也是一种处理），仍然可以看作是预处理，只不过是全部预处理的一部分。
再来看每个基于QObject类都需要声明的一个宏Q_OBJECT：
#define Q_OBJECT \
public: \
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 /* translations helper */ \
private: \
Q_DECL_HIDDEN static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **);
Q_OBJECT定义了一堆函数和一个静态QMetaObject这些函数在MOC生成的文件中实现。
简单说，就是MOC根据代码的关键字，自动提取出信号和槽，并进行处理，生成了相应的cpp文件，相关要使用的函数即由Q_OBJECT定义，也生成在相应cpp文件中，随整个工程一同进行编译链接。
对于老版本的信号和槽：
Q_CORE_EXPORT const char *qFlagLocation(const char *method);
#ifndef QT_NO_DEBUG
# define QLOCATION "\0" __FILE__ ":" QTOSTRING(__LINE__)
# define SLOT(a) qFlagLocation("1"#a QLOCATION)
# define SIGNAL(a) qFlagLocation("2"#a QLOCATION)
#else
# define SLOT(a) "1"#a
# define SIGNAL(a) "2"#a
#endif
这些宏只是使用预处理器将参数转换为字符串，并在前面添加代码。在debug模式下，如果信号连接不起作用，我们还会使用文件位置注释字符串以显示警告消息。这是以兼容的方式在Qt 4.5中添加的。为了知道哪些字符串具有行信息，我们使用qFlagLocation，它将在具有两个条目的表中注册字符串地址。
也即直接将函数名翻译成字符串，在前面加1或2字符，所谓的信号和槽，也就是相应的字符串。另外只需要处理参数传递问题。
新版用法中，传递的也是函数名，但从方式上看并没有转换成字符串，而是直接传递函数指针。总之，就是两种区分名称的方法而以。函数指针方式能方便编辑器和编译器检查语法错误，使用更安全。
网友评论