c++ - QObject 通用信号处理程序

Question

(“信号处理程序”是指插槽，而不是 POSIX 信号的处理程序。)

我需要“连接”(可能不直接使用 QObject::connect) 所有信号 从 QObject 的(尚不知道的)子类的实例到 一个单插槽 另一个 QObject.Object.我需要这个以便通过网络发送信号(带参数)(对于支持信号的自己的 RPC 系统)。

(“未知”的意思是我的代码应该尽可能通用。所以它不应该为我在 RPC 系统中使用的每个类中的每个信号包含 connect 语句，而是提供类似 RPC::connectAllSignals(QObject*); 的语句，它然后在运行时扫描所有信号并连接它们。)

我想要实现的是:处理所有信号并将它们序列化(信号名称 + 参数)。我已经可以序列化参数，但我不知道如何获取信号名称。谷歌搜索后，似乎不可能使用类似的东西，比如 QObject 实例有 sender()。所以我需要做一些更复杂的事情。

我当前用于将参数传递给远程端的目标函数的类型系统无论如何都仅限于某些类型。 (那是因为我需要 qt_metacall ，它除了参数类型为 void* 并且后面带有“正确类型”。我的 RPC 系统使用 QVariants 内部只有几种类型，我使用自定义方法将它们转换为正确类型的 void* . 我听说 QVariant::constData 来不及使用它，而且它可能无论如何都不适合；所以如果没有缺点，我将坚持我的类型转换。)

所有信号都应该映射到的目标槽应该看起来像这样:

void handleSignal(QByteArray signalName, QVariantList arguments);

最好是 C++03 支持该解决方案，所以我只想使用可变参数模板，如果不使用它们是一个很大的缺点。在这种情况下，C++11 是可以的，所以我对使用 C++11 的答案也很满意。

现在我的 可能的解决方案 我正在考虑的问题:

我可以使用它的 QMetaObject 扫描对象的所有信号，然后为每个信号创建一个 QSignalMapper(或类似的传递所有参数的东西)。这很容易，我不需要这方面的帮助。如前所述，我已经限制了某些类型的参数，而且我也可以接受参数数量的限制。

这听起来像一个肮脏的黑客，但我可以使用某种自定义的、基于模板的信号映射器(在本例中为三个参数):

template<class T1, class T2, class T3>
class MySignalMapper : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    void setSignalName(QByteArray signalName)
    {
        this->signalName = signalName;
    }
signals:
    void mapped(QByteArray signalName, QVariantList arguments);
public slots:
    void map(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3)
    {
        QVariantList args;
        // QVariant myTypeConverter<T>(T) already implemented:
        args << myTypeConverter(arg1);
        args << myTypeConverter(arg2);
        args << myTypeConverter(arg3);
        emit mapped(signalName, args);
    }
private:
    QByteArray signalName;
};

然后我可以像这样连接一个名为 method 的 QMetaMethod(已知是一个信号)的一个名为 obj 的 QObject(可能使用某种脚本生成所有支持的类型和参数计数......是的......它越来越肮脏的!):

    // ...
}
else if(type1 == "int" && type2 == "char" && type3 == "bool")
{
    MySignalMapper<int,char,bool> *sm = new MySignalMapper<int,char,bool>(this);
    QByteArray signalName = method.signature();
    signalName = signalName.left(signalName.indexOf('(')); // remove parameters
    sm->setMember(signalName);

    // prepend "2", like Qt's SIGNAL() macro does:
    QByteArray signalName = QByteArray("2") + method.signature();

    // connect the mapper:
    connect(obj, signalName.constData(),
            sm, SLOT(map(int,char,bool)));
    connect(sm, SIGNAL(mapped(int,char,bool)),
            this, SLOT(handleSignal(const char*,QVariantList)));
}
else if(type1 == ...)
{
    // ...

由于这可能有效，因此它确实是一个肮脏的解决方案。我需要大量的宏来涵盖最多 N 个参数的所有类型组合(其中 N 大约是 3 到 5 个，尚不清楚)，或者需要一个简单的脚本来为所有情况生成代码。问题是这将是很多情况，因为我支持每个参数大约 70 种不同的类型(10 种原始类型 + 嵌套列表和深度为 2 的映射，每种类型)。因此，对于 N 的参数计数限制，有 N ^ 70 个案例要覆盖!

对于我忽略的这个目标，是否有完全不同的方法？

更新:

我自己解决了这个问题(见答案)。如果您对完整的源代码感兴趣，请参阅我刚刚发布的关于我的 RPC 系统的 bitbucket 的存储库:bitbucket.org/leemes/qtsimlerpc

Answer 1

在查看 Conan 的代码后，我找到了解决我的问题的方法。正如 HostileFork 在问题评论中所建议的那样:

我写了一个定制qt_static_metacall使用自定义的帮助 QObject moc输出文件(通过将生成的文件移动到我的源中，然后从我的 .pro 文件中删除类的标题)。我需要小心，但它似乎远没有我在问题中建议的解决方案那么脏。

对于具有一些插槽的类，例如这里有两个插槽 exampleA(int)和 exampleB(bool) ，它是这样定义的:

void ClassName::qt_static_metacall(QObject *_o, QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
    if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
        Q_ASSERT(staticMetaObject.cast(_o));
        ClassName *_t = static_cast<ClassName *>(_o);
        switch (_id) {
        case 0: _t->exampleA((*reinterpret_cast< int(*)>(_a[1]))); break;
        case 1: _t->exampleB((*reinterpret_cast< bool(*)>(_a[1]))); break;
        default: ;
        }
    }
}

如您所见，它将调用重定向到被调用者提供的对象指针上的“真实”方法。

我创建了一个没有任何参数的带有插槽的类，它将用作我们要检查的信号的目标。

class GenericSignalMapper : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit GenericSignalMapper(QMetaMethod mappedMethod, QObject *parent = 0);
signals:
    void mapped(QObject *sender, QMetaMethod signal, QVariantList arguments);
public slots:
    void map();
private:
    void internalSignalHandler(void **arguments);
    QMetaMethod method;
};

插槽 map()永远不会被真正调用，因为我们通过将我们自己的方法放入 qt_static_metacall 来介入这个调用过程。 (注意 ID 为 0 的元方法是我在下一节解释的另一个信号，所以修改后的方法是 case 1 ):

void GenericSignalMapper::qt_static_metacall(QObject *_o, QMetaObject::Call _c, int _id, void **_a)
{
    if (_c == QMetaObject::InvokeMetaMethod) {
        Q_ASSERT(staticMetaObject.cast(_o));
        GenericSignalMapper *_t = static_cast<GenericSignalMapper *>(_o);
        switch (_id) {
        case 0: _t->mapped((*reinterpret_cast< QObject*(*)>(_a[1])),(*reinterpret_cast< QMetaMethod(*)>(_a[2])),(*reinterpret_cast< QVariantList(*)>(_a[3]))); break;
        case 1: _t->internalSignalHandler(_a); break;
        default: ;
        }
    }
}

我们所做的是:我们只是将未解释的参数数组传递给我们自己的处理程序，因为我们无法确定其类型(甚至计数)。我定义了这个处理程序如下:

void GenericSignalMapper::internalSignalHandler(void **_a)
{
    QVariantList args;
    int i = 0;
    foreach(QByteArray typeName, method.parameterTypes())
    {
        int type = QMetaType::type(typeName.constData());

        QVariant arg(type, _a[++i]); // preincrement: start with 1
                                     // (_a[0] is return value)
        args << arg;
    }
    emit mapped(sender(), method, args);
}

最后，一些其他类可能会连接到 mapped信号，它将提供发送者对象，作为 QMetaMethod 的信号(我们可以从中读取名称)和作为 QVariants 的参数。

这不是一个完整的解决方案，但最后一步很简单:对于要检查的类的每个信号，我们创建一个 GenericSignalMapper 提供信号的元方法。我们将 map 连接到对象并映射到最终接收器，然后它能够​​处理(和区分)源对象发出的所有信号。

我在转换 void* 时仍然遇到问题QVariants 的参数。固定的。 _a还包括索引 0 处返回值的占位符，所以参数从索引 1 开始.

例子:

在这个例子中，“最后一步”(为每个信号创建和连接映射器)是手动完成的。

被检查的类(class):

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

    void emitTestSignal() {
        emit test(1, 'x');
    }

signals:
    void test(int, char);
};

通过映射器接收所有信号的最终处理程序类:

class CommonHandler : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit CommonHandler(QObject *parent = 0);

signals:

public slots:
    void handleSignal(QObject *sender, QMetaMethod signal, QVariantList arguments)
    {
        qDebug() << "Signal emitted:";
        qDebug() << "  sender:" << sender;
        qDebug() << "  signal:" << signal.signature();
        qDebug() << "  arguments:" << arguments;
    }
};

我们创建对象并连接它们的代码:

CommonHandler handler;

// In my scenario, it is easy to get the meta objects since I loop over them.
// Here, 4 is the index of SIGNAL(test(int,char))
QMetaMethod signal = Test::staticMetaObject.method(4);

Test test1;
test1.setObjectName("test1");
Test test2;
test2.setObjectName("test2");

GenericSignalMapper mapper1(signal);
QObject::connect(&test1, SIGNAL(test(int,char)), &mapper1, SLOT(map()));
QObject::connect(&mapper1, SIGNAL(mapped(QObject*,QMetaMethod,QVariantList)), &handler, SLOT(handleSignal(QObject*,QMetaMethod,QVariantList)));

GenericSignalMapper mapper2(signal);
QObject::connect(&test2, SIGNAL(test(int,char)), &mapper2, SLOT(map()));
QObject::connect(&mapper2, SIGNAL(mapped(QObject*,QMetaMethod,QVariantList)), &handler, SLOT(handleSignal(QObject*,QMetaMethod,QVariantList)));

test1.emitTestSignal();
test2.emitTestSignal();

输出:

Signal emitted: 
  sender: Test(0xbf955d70, name = "test1") 
  signal: test(int,char) 
  arguments: (QVariant(int, 1) ,  QVariant(char, ) )  
Signal emitted: 
  sender: Test(0xbf955d68, name = "test2") 
  signal: test(int,char) 
  arguments: (QVariant(int, 1) ,  QVariant(char, ) ) 

(char 参数没有被正确打印，但它正确地存储在 QVariant 中。其他类型的工作就像一个魅力。)