Qt SIGNAL的体系结构，具有特定于子类的模板化参数类型

Question

我正在使用Qt开发一个科学数据采集应用程序。 由于我不是Qt的深度专家，我想从社区建议一些关于以下问题的建筑：

该应用程序支持多个硬件采集接口，但我想在这些接口之上提供通用API。 每个接口都有一个样本数据类型和一个数据单位。 所以我将每个设备的样本std::vector为Boost.Units数量的std::vector<boost::units::quantity<unit,sample_type> > （即std::vector<boost::units::quantity<unit,sample_type> > ）。 我想使用多播式架构，其中每个数据源将新接收的数据广播给一个或多个感兴趣的各方。 Qt的信号/插槽机制非常适合这种风格。 所以，我希望每个数据源发出一个信号

typedef std::vector<boost::units::quantity<unit,sample_type> > SampleVector
signals:
    void samplesAcquired(SampleVector sampleVector);

适用于该设备的unit和sample_type。 由于元对象编译器不支持tempalted QObject子类，因此似乎没有办法为定义samplesAcquired Signal的所有数据源都有一个（tempalted）基类。 换句话说，以下将无法正常工作：

template<T,U> //sample type and units
class DataSource : public QObject {
  Q_OBJECT
  ...
  public:
    typedef std::vector<boost::units::quantity<U,T> > SampleVector
  signals:
    void samplesAcquired(SampleVector sampleVector);
};

我能够提出的最佳选择是双层方法：

template<T,U> //sample type and units
class IAcquiredSamples {
    public:
        typedef std::vector<boost::units::quantity<U,T> > SampleVector
        virtual shared_ptr<SampleVector> acquiredData(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};

class DataSource : public QObject {
    ...
    signals:
      void samplesAcquired(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};

samplesAcquired信号现在给出了采集的时间戳和样本数，客户端必须使用IAcquiredSamples API来检索这些样本。 显然，数据源必须是DataSource和IAcquiredSamples子类。

这种方法的缺点似乎是API中的简单性损失......如果客户端可以在连接的Slot中获取采集的样本，那将会更好。 能够使用Qt的排队连接也会使线程问题更容易，而不必在每个子类中的acquiredData方法中管理它们。

另一种可能性是使用QVariant参数。 这必然要求子类使用Q_REGISTER_METATYPE / qRegisterMetaType注册其特定的样本向量类型。 没什么大不了的。 然而，基类的客户端将无法知道QVariant值类型是什么类型，除非标签结构也与信号一起传递。 我认为这个解决方案至少与上面的解决方案一样复杂，因为它强制抽象基类API的客户端处理类型系统的一些更加粗糙的方面。

那么，有没有办法实现模板化信号参数？ 有没有比我提出的更好的架构？

Answer 1

有QVariant类型 - 您可以在其上创建自定义子类型
并将其用作信号中的参数（如果我理解你的权利，那就是你想要的）
http://doc.trolltech.com/qq/qq14-metatypes.html#customtypesinqvariant

Answer 2

对于两层方法的一个简化是将QObject类作为类模板的非模板化基础，即类似

class DataSourceBase : public QObject {
    Q_OBJECT
    ...
    signals:
      void samplesAcquired(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};

template<T,U> //sample type and units
class DataSource : public DataSourceBase {
    public:
        typedef std::vector<boost::units::quantity<U,T> > SampleVector
        virtual shared_ptr<SampleVector> acquiredData(TimeStamp ts, unsigned long nsamples);
};

请注意，这种方法的缺点是，由于您无法在类模板中使用Q_OBJECT宏，因此在Qt的元对象系统中没有关于它的信息。

Answer 3

实际上，您可以将Qt类与模板一起使用，而对代码的修改很少。

Qt类和模板的问题是生成元对象信息的moc工具，它根本不了解模板，但生成的代码不需要来自Moc。

你可以使用Verdigris创建你的C ++ / QObject类，它可以毫无问题地使用模板，绕过这些代码的moc步骤。

Answer 4

Qt不喜欢从QObject继承的类模板。 如果您不需要QObject的运行时内省，则可能需要使用Boost.Signals ，而不会出现此问题。

但是，在Qt项目中引入Boost.Signals库可能会有点挑战。 在Boost.Signals中， signals是名称空间，而Qt #define signal是protected 。 在引入Boost.Signals之前，您应该确保您的Qt项目使用QT_NO_KEYWORDS定义（qmake中的CONFIG += no_keywords ）。