为什么Qt信号不是const？

Question

为什么Qt信号不是const？

c++qtsignals-slots

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Qt使用信号和槽机制进行对象通信。通常将信号声明为成员函数，然后由Qt MOC生成该函数的定义。

我想了解的是为什么信号不是const成员函数？

编辑：我期望信号不会修改发送者，这就是我的问题所在。

- Mac

2

你认为它们为什么应该是“const”？ - Captain Obvlious

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@CaptainObvlious：他们不会改变发送实例，对吧？ - Ben Voigt

@BenVoigt 我不知道，所以我才问。 - Captain Obvlious

@selbie 只是想了解为什么信号默认情况下不是const。 - Mac

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@Mike：这没有问题，连接将包含一个非const指向接收器的指针，这并不重要，即使this指针是const限定的。 - Ben Voigt

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3个回答

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据我所知，没有任何东西阻止Qt信号成为const（在Qt5.9中测试过）。IInspectable的答案是不正确的。

下面是我进行的测试，以表明仍然可以：
- 将const信号连接到同一实例中的非const槽
- 在sender()上调用非const方法。

我的测试类编译良好（gcc）：

// Stupid class to test the emit of a const-signal
class Test : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    // Connect in the constructor from this instance to this instance
    explicit Test(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
        connect(this, &Test::valueChanged, this, &Test::updateString);
    }

    // To test a non-const method call
    void nonConstFoo() {
        setObjectName("foo"); // I modify the 'this' instance
    }

    // To test emit of a non-const signal from a const-method
//    void constFoo() const {
//        emit fooSignal(); // --> FAIL at compile time
//    }

public slots:
    void setValue(int value) {
        m_value = value;
        emit valueChanged(value);
    }

    void updateString(int value) {
        m_string = QString::number(value); // I modify the 'this' instance
        nonConstFoo(); // I modify the 'this' instance through a non-const call

        auto s = sender();
        s->setObjectName("mutated name"); // I modify the 'sender' instance

        qDebug() << "Updated string" << m_string;
    }

signals:
    void valueChanged(int) const; // The signal is const
    void fooSignal(); // Non-const signal

private:
    int m_value;
    QString m_string;
};

这里是MOC为信号生成的代码：

// SIGNAL 0
void Test::valueChanged(int _t1)const
{
    void *_a[] = { nullptr, const_cast<void*>(reinterpret_cast<const void*>(&_t1)) };
    QMetaObject::activate(const_cast< Test *>(this), &staticMetaObject, 0, _a);
}

// SIGNAL 1
void Test::fooSignal()
{
    QMetaObject::activate(this, &staticMetaObject, 1, nullptr);
}

我们可以看到，Qt在this上使用了const_cast，所以一切都能正常工作。

我认为信号默认不是const的原因是这将要求MOC在你的头文件中添加一个const到你的信号（==类方法）定义中，从而修改你的源代码。

我猜这可能通过将每个信号定义封装在宏中来实现，但想象一下对于编码者和读者来说会有多么痛苦。我没有看到Qt（也不是你）在你的信号声明为const时有任何收益，这将需要更多的工作量。

但是，有时您可能需要将它们声明为const，例如当您想从const方法中发出它们时。而您可以自由地这样做。

- ymoreau

2

使用 const_cast 移除 const 限定符是可以的。但是在移除限定符后通过指向 const 的指针/引用修改对象是未定义行为。看起来正常运作只是未定义行为的一种形式。它仍然是未定义的，符合规范的实现不会对结果或整个程序的完整性做任何保证。 - IInspectable

谢谢您的反馈，您有关于这些未定义行为案例的任何资源吗？我知道它可能是静态数据的问题，但不太清楚当涉及到对象指针时为什么会出现问题。特别是const_cast是由MOC生成的，然后QMetaObject::activate明显使用该指针调用非const方法，例如：sender->d_func()。我假设Qt开发人员在生成此const_cast时知道他们在做什么，对吗？ - ymoreau

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请参阅[expr.const.cast]和[dcl.type.cv]。这不是关于你认为它如何工作的问题。C++是根据抽象机器定义的。留下某些构造未定义允许编译器做出假设，从而打开某些优化可能性。 "我假设Qt开发人员知道他们在做什么" - 我没有理由相信这一点。 - IInspectable

1

据我所知，只要原始对象没有声明为const，修改它是安全的。因此，我同意在这里使用const_cast并不是100％安全的，但是当您使用Qt时，您知道在QObject上这样做是极不鼓励的。 - ymoreau

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信号可以是const的，实际上如果你想从一个const函数中发出信号，那么这个信号必须是const的，但在槽函数中它不需要是const的。当使用const pures重新实现抽象类时，我通过这种方式避免了使用可变对象。

- Mike

“我已经避免使用可变对象” - 这只是在Qt的机制后面隐藏了一个const_cast。如果这是对自身的QueuedConnection，则可能是安全的。否则（直接到自身），请预期未定义的行为。 - Patrick Parker

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可以查看英文原文，
原文链接

- IInspectable · Accepted Answer

我希望信号不会修改发送者

信号（如MOC生成的）不直接修改类实例的成员。然而，生成的代码会传递一个this指针，以供（可能的）槽函数使用。连接的槽函数因此可以改变信号的发送者。

所以技术上的原因是，如果信号是const的，那么所有的槽函数实现都必须只调用发送者的const类成员，才能使代码编译通过而没有错误。

将信号实现为非const类成员是一个可以理解的决定，考虑到代码安全性。但在某些情况下仍然感觉不自然（例如，如果连接的槽函数在同一类中实现为const，或者连接的槽函数属于完全不同的对象）。