Qt之QFlags及相关宏学习小结

起源

准备为我们的5轴工作台定义一下控制接口

• 首先定义一个enum类型：5个枚举值分别代表各个轴

enum AxisId {
    Axis_X,
    Axis_Y,
    Axis_Z,
    Axis_R,
    Axis_T
};

• 定义接口类
  • 移动到某个绝对位置 moveA
  • 移动一个相对量 moveR
  • 归零操作 doHome

class StageControl:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    StageControl();
public slots:
    void moveA(const QMap &);
    void moveR(const QMap &);
    void doHome(const QList&);
...

两个移动操作应该没什么可说的，命令总要包含：哪些轴要运动，分别运动到何处(一开始用了两个QList，显然QMap更合适一点)

对于doHome，我们只需要控制哪些轴运动。一个QList就够了，可是总感觉不好。于是改成

enum AxisId{
    Axis_X = 0x01,
    Axis_Y = 0x02,
    Axis_Z = 0x04,
    Axis_R = 0x08,
    Axis_T = 0x10
};
class StageControl:public QObject
{
...
    void doHome(int axes);

这样以来，就可以 doHome(Axis_X|Axis_Y） 了。可是，参数是一个 int，怎么想怎么不安全。万一随便传了一个整数进来咋办？

QFlags

不止一次(其实是非常多次)见过这个类，却一直没看过它。

事到如今，翻翻Manual，瞄瞄源码，哦，原来QFlags是这么简单的一个东西，就是一个定义了|、&、^、~等操作的模板类。

于是容易写下如下代码：

typedef QFlags AxisIds;

StageControl:public QObject
{
...
void doHome(AxisIds axes);

但是，这并不会工作，doHome(Axis_X|Axis_Y)会找不到最佳匹配函数。还需要我们定义一个全局的

AxisIds operator|(AxisId, AxisId);

函数。

而类型定义(typedef)和操作符重载正是宏Q_DECLARE_FLAGS

Q_DECLARE_FLAGS(AxisIds, AxisId)

和 宏Q_DECLARE_OPERATORS_FOR_FLAGS

Q_DECLARE_OPERATORS_FOR_FLAGS(AxisIds)

所做的！

• 注：这两个宏均和Qt的元对象系统无关！！

Q_FLAGS 与 Q_ENUMS

与前面两个宏不同，这两个是被moc进行处理的宏。而对C++预处理器来说，它们只不过就是一个空格。

既然与元对象信息有关，就先瞄瞄QMetaObject的Manual。竟然！没有QFlag的影子，只有

• QMetaEnum QMetaObject::enumerator(int index) const
• int QMetaObject::enumeratorCount() const
• int QMetaObject::enumeratorOffset() const
• int QMetaObject::indexOfEnumerator(const char * name) const

这些东西！！

在细细看看Q_FLAGS的manual：

• Note: This macro takes care of registering individual flag values with the meta-object system, so it is unnecessary to use Q_ENUMS() in addition to this macro.

它说了什么？它告诉我们用了Q_FLAGS，就没必要用Q_ENUMS了。

怎么回事？

写个例子测试一下看看：

• 只使用 Q_FLAGS （而不用Q_ENUMS）注册元对象信息
• 然后输出元对象中的枚举量信息

class StageControl:public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    enum AxisId{
        Axis_X = 0x01,
        Axis_Y = 0x02,
        Axis_Z = 0x04,
        Axis_R = 0x08,
        Axis_T = 0x10
    };
    //Q_ENUMS(AxisId)
    Q_DECLARE_FLAGS(AxisIds, AxisId)
    Q_FLAGS(AxisIds)

    StageControl()
    {
        const QMetaObject * mobj = metaObject();
        for (int i=mobj->enumeratorOffset(); ienumeratorCount(); ++i) {
            QMetaEnum menum = mobj->enumerator(i);
            qDebug()<<"name: "<            for (int ii=0; ii                qDebug()<            }
        }
    }
};

结果如下：

name:  AxisIds 
Axis_X 
Axis_Y 
Axis_Z 
Axis_R 
Axis_T 

有点意思，我们可以对比一下，只使用 Q_ENUMS 时的结果

name:  AxisId 
Axis_X 
Axis_Y 
Axis_Z 
Axis_R 
Axis_T 

呵呵，两个都用的呢？

name:  AxisId 
Axis_X 
Axis_Y 
Axis_Z 
Axis_R 
Axis_T 
name:  AxisIds 
Axis_X 
Axis_Y 
Axis_Z 
Axis_R 
Axis_T

相当于元对象系统中有了两个QMetaEnum对象！！

再看点什么呢？

瞅瞅moc生成的文件

当Q_ENUMS和Q_FLAGS同时使用时，确实是生成两个QMetaEnum对象。

static const uint qt_meta_data_StageControl[] = {

 // content:
       6,       // revision
       0,       // classname
       0,    0, // classinfo
       0,    0, // methods
       0,    0, // properties
       2,   14, // enums/sets
       0,    0, // constructors
       0,       // flags
       0,       // signalCount

 // enums: name, flags, count, data
      13, 0x0,    5,   22,
      20, 0x1,    5,   32,

 // enum data: key, value
      28, uint(StageControl::Axis_X),
      35, uint(StageControl::Axis_Y),
      42, uint(StageControl::Axis_Z),
      49, uint(StageControl::Axis_R),
      56, uint(StageControl::Axis_T),
      28, uint(StageControl::Axis_X),
      35, uint(StageControl::Axis_Y),
      42, uint(StageControl::Axis_Z),
      49, uint(StageControl::Axis_R),
      56, uint(StageControl::Axis_T),

       0        // eod
};

static const char qt_meta_stringdata_StageControl[] = {
    "StageControl\0AxisId\0AxisIds\0Axis_X\0"
    "Axis_Y\0Axis_Z\0Axis_R\0Axis_T\0"
};

其他

一时间突然明白，为何在manual中

enum Qt::WindowType
flags Qt::WindowFlags

或

enum Qt::WindowState
flags Qt::WindowStates

总是成对的介绍！

原来，潜意识中，总是觉得WindowType的枚举值全是Widget/Window这种单值，而Dialog属于WindowFlags

    enum WindowType {
        Widget = 0x00000000,
        Window = 0x00000001,
        Dialog = 0x00000002 | Window,
        Sheet = 0x00000004 | Window,
        Drawer = 0x00000006 | Window,
        Popup = 0x00000008 | Window,
        Tool = 0x0000000a | Window,
        ...
    }
    Q_DECLARE_FLAGS(WindowFlags, WindowType)

原来根本就没有这种区别！

回到一开始的例子，我最常用的是X、Y、R这三个轴，于是，我可以这样来定义enum

enum AxisId{
    Axis_X = 0x01,
    Axis_Y = 0x02,
    Axis_Z = 0x04,
    Axis_R = 0x08,
    Axis_T = 0x10,
    Axis_2D = Axis_X|Axis_Y|Axis_R
};

后记

乱七八糟，暂记于此。