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原文地址：http://labs.qt.nokia.com/2012/06/22/changes-to-the-meta-object-system-in-qt-5/

Qt 5 的元对象系统作出了一定的改变，既有底层变化，又有 API 的变化。其中有些修改与 Qt 4 不是源代码兼容的。本文将介绍这些改变，以及如何修改现有代码，使其能够使用 Qt 5 进行编译。同时，我们也将阐述下新增加的一些 API，使 QMetaMethod更方便使用。

移除 Qt 4 元对象系统的支持

元对象数据（例如，moc 生成的）有一个版本号，用于描述元对象的内容（格式/布局）和特性。当我们向新的主要版本的 Qt 的元对象增加新特性时（例如让一个类的构造函数支持反射），我们必须更新这个元数据版本号。Qt 4 最新的元对象版本是 6。

为了保持向后兼容，新的小版本的 Qt 更新必须支持早期版本的元对象。这是由 Qt 内部在恰当位置检查元对象版本来实现的。如果元对象是旧的，那么就要切换到早期版本的代码。

因为 Qt 5 已经不与 Qt 4 二进制兼容，因此，我们选择不支持旧的元对象系统了。也就是说，前面我们说的保持旧有代码在 Qt 5 中已经没有了，因为 Qt 不再使用 Qt 4 所使用的那个版本的元对象了。Qt 5 的元对象版本号是 7。

Qt 4 的 moc 输出代码也不能使用 Qt 5 编译。如果你的代码中有硬编码的 moc 输出代码（希望没有，不过 Qt 自己倒是使用了一些，用于实现“特殊的”元对象），你必须自己修改这些代码。

Qt 的很多运行时的元对象构建器（QMetaObjectBuilder、QtDBus、ActiveQt 等）也必须修改代码，以便兼容第 7 版元对象。不过，因为这些代码通常是内部使用的，因此不会影响到使用这些库的程序。（希望没人自己编写了一个元对象构建器…）

函数不再使用字符串识别

在 Qt 5 之前的版本，元对象包含了完整的、一般化的类信号、槽以及Q_INVOKABLE 函数，将其作为以 0 为终止符的字符串进行存储。这在对于完全基于字符串的QObject::connect() 是必须的（使用SIGNAL()和SLOT()宏）。但是现在QObject::connect()是基于模板的，将函数的完全签名作为字符串存储就不那么明智了。（Qt 4 内部处理这些字符串供 QObject::connectNotify() 使用，我们会在后文详细说明。）

函数反射的另外一个通用使用是动态绑定（QML、QScript）。在这种情况下，一个字符串的签名就不那么合适。如果能够直接访问函数名和参数类型，由于减少了运行时解析字符串，会更为简单和有效。

注意，Qt 5 中，QMetaMethod有了新的函数：name()、parameterCount()和parameterType(int index)。完整的函数签名已经不在元对象数据中存储了（只有函数名），因为正确的签名可以从上面所说的各个函数返回的信息拼接出来。

不幸的是，现在的QMetaMethod::signature()函数返回一个const char *，这将会引起内存泄露。我们不能简单地将返回类型修改成QByteArray，因为类似如下代码的隐式类型转换将会使程序崩溃，但是却不会有任何警告：

// 如果 signature() 返回 QByteArray，在下面语句执行过后，返回值将会超出作用域（也就会被销毁）
const char *sig = someMethod.signature();
// 试试看使用 sig 做些处理吧！

为了解决这个问题，我们在 Qt 5 引入一个新的函数，QMetaMethod::methodSignature()。旧的QMetaMethod::signature()函数不再使用。这样，如果你不修改函数名，就会引发一个编译器错误。现有代码应该修改成QMetaMethod::methodSignature()。那些新的函数，例如QMetaMethod::name()，相比完整函数签名，在某些情况下也会更好用，比如在调试的时候。

connectNotify()和disconnectNotify()

QObject::connectNotify()和disconnectNotify()是两个很少被重写的虚函数。这两个函数适用在任何 slot 连接或者断开你的类的 signal 的时候。一个潜在的使用情景是，实现隐藏代理的时候，将一个内部对象（后端）连接到一个 public 的 signal 上面。qtsystems 模块就大量使用了这一特性。

在 Qt 5 之前，connectNotify()为了配合基于字符串的QObject::connect()函数，其参数是函数签名的const char *，用于识别出连接到的是哪一个 signal。在基于模板的QObject::connect()以及自定义的连接，例如 QML 或 QtScript 中，让 Qt 准备一个以字符串形式表达的 signal，只需要调用一个通常没有重写的虚函数。

另外，基于char *的connectNotify()非常容易引发一些错误。即便你能够拼写正确每一个函数签名，你也有可能陷入下面的陷阱（这样的问题代码甚至出现在 Qt 内部）：

void MyClass::connectNotify(const char *signal)
{
    if (signal == SIGNAL(mySignal())) {
        // 这永远不会执行，因为比较的是指针而不是字符串内容

文档说，你应该将 signal 参数包装成QLatin1String，但经常会忘记这么做。Qt 5 的解决方案则不会有这种问题。

在 Qt 5 中，QObject::connectNotify()和disconnectNotify()接受一个QMetaMethod，而不是const char *。QMetaMethod仅仅包含两个数据：QMetaObject指针和索引。这就不会有任何问题，偏向某种连接方式。

这种变化同时允许我们将对connectNotify()和disconnectNotify()的调用转移到内部实现的基于索引的connect()和disconnect()函数（QMetaObject::connect()，该函数在 Qt 内部有好几处使用）。在实际应用中，这意味着你重新实现的connectNotify()函数将会按照你期望的方式调用，即使QObject::connect()没有显式调用（例如connectSlotsByName()）。最后，我们可以丢弃掉某些 Qt 中现存的代码，例如那些手工调用的connectNotify(const char *)，转而使用基于索引的connect()。

已经重写了connectNotify()和disconnectNotify()的现有代码需要迁移到新的 API。有两个函数会让这个工作变得简单：QMetaMethod::fromSignal()和QObject::isSignalConnected()。

QMetaMethod::fromSignal()

新的 static 函数QMetaMethod::fromSignal()将一个成员函数（一个 signal）作为参数，返回对应的QMetaMethod。它可以很方便地用于新的connectNotify()：

void MyClass::connectNotify(const QMetaMethod &signal)
{
    if (signal == QMetaMethod::fromSignal(&MyClass::mySignal)) {
        // 连接到 mySignal ...

为了避免每次调用connectNotify()的时候都要重新查找一个 signal，应该将QMetaMethod::fromSignal()的返回值作为一个 static 变量存储起来。

另外一个fromSignal()容易混淆的地方是在执行 signal 的 queued 调用时（QMetaObject::invokeMethod()也可以这么做，但它是基于字符串的）：

QMetaMethod::fromSignal(&MyClass::mySignal)
    .invoke(myObject, Qt::QueuedConnection /* 其他参数 ... */);

QObject::isSignalConnected()

新的函数QObject::isSignalConnected()用于检查一个 signal 是否有 slot 连接。这是一个基于QMetaMethod的，用于替代QObject::receivers()的函数。

void MyClass::disconnectNotify(const QMetaMethod &signal)
{
    if (signal == QMetaMethod::fromSignal(&MyClass::mySignal)) {
        // 有 slot 从 mySignal 断开连接
        if (!isSignalConnected(signal)) {
            // 该 signal 没有连接，我们可以释放其资源 ...

另外，你可以使用这个函数用于避免一次 emit 许多 signal，例如，如果 emit 需要非常复杂的计算，那么这将严重影响到系统的性能。

QTBUG-4844: QObject::disconnectNotify() is not called when receiver is destroyed

这个 bug 现在依然存在。它是说，当接收者销毁的时候，disconnectNotify()没有调用。这里我们需要看看如何避免这一问题。

为了实现所期望的行为，连接需要记住其 signal id。因为当 receiver 销毁时，我们无法再获取 signal id（如果显式调用disconnect()函数则不会有这个问题）。这将给所有的连接都增加一个 int。如果你有更好的解决方案，不要忘记将修改意见提交给 Qt 5。

函数返回类型

在 Qt 5 之前的版本中，我们必须使用QMetaMethod::typeName()判断一个函数的返回值类型，其格式是const char *。如果返回值是 void，typeName()返回空字符串，而不是像QMetaType::typeName() 那样返回字符串“void”。这种不兼容但是很多奇怪的地方，例如：

if (!method.typeName() || !*method.typeName() || !strcmp(method.typeName(), "void")){
    // 返回值是 void ...

我们必须这么判断。

在 Qt 5 中，我们可以使用新的函数QMetaMethod::returnType()，其返回值是一个 meta-type id：

if (method.returnType() == QMetaType::Void) {
    // 返回值是 void ...

在 Qt 4，你不能使用QMetaType::Void区分 void 和未注册类型（它们都是整型 0）。Qt 5 中的  QMetaType::Void就是 void，新的QMetaType::UnknownType则用于指定一个未注册到 Qt 类型系统中的类型。

（这么做的后果是，如果你现在有代码是将类型 id 与QMetaType::Void（或者整型 0）进行比较，那么我的建议是，在切换到 Qt 5 的时候，再三检查你的逻辑：是检查是不是 void，未知类型，还是两个都要？）

为了与QMetaType保持一致，当返回值类型是 void 的时候，Qt 5 的QMetaMethod::typeName()返回字符串“void”。现有代码，用typeName()返回空字符串代表 void，必须要进行修改（将returnType()与QMetaType::Void进行比较）。

函数参数

类似QMetaMethod::returnType()，新的QMetaMethod::parameterType()函数返回参数类型的 meta-type id 。QMetaMethod::parameterCount()返回参数个数。使用这两个函数就可以替代旧的QMetaMethod::parameterTypes()，后者以字符串的形式返回所有参数类型（名字）。

如果在元对象定义时，类型已知（内建类型），类型 id 会直接嵌入到元对象数据中。对于另外的类型，获得 id 则会是基于字符串的查找，这也并不会比之前慢（对于内建类型则会快很多）。

结论

Qt 5 的元对象系统（以及元类型系统）有了一些小的变化。函数现在有更恰当更易于维护的语义，而不是普通的 C 字符串。与 Qt 4 源代码兼容最大程度的保持着（如果没有错误，就不要修改——当然，还是会有些问题，我们需要在编译时修正）。现在，Qt 5 元对象系统几乎完成。许多 Qt 模块都使用到其中的一些新特性，从而获得更清晰的代码、更快速的运行效率。希望那些对于元对象系统持批评态度的人可以偃旗息鼓了。