關於虛函數和 Qt 的 Event 函數的簡單說明

看到有些留言有問關於虛函數和 Qt 中的各種 event 的相關問題，考慮到留言回覆中的種種侷限，這裏先另起一篇吧。說明一下，這些都是 C++ 面向對象的特性，如果你不明白，應該考慮再多看看 C++ 哦~

1. QAbstractTableModel 例子中有很多定義的函數都並未看到被調用，我注意到了這一句話“這個函數在用戶編輯數據時會自動調用”說的是 setData() 函數，但是其他的難道也都是？可是這些都是自己定義的函數？系統怎麼會知道？

2. 像void MyTableWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) 這類的事件到底是誰調用它的？就是說我不明白那個event的參數是誰傳給它的？

這個問題來自於 http://devbean.blog.51cto.com/448512/267972 和 http://devbean.blog.51cto.com/blog/448512/288742。爲了說明這個問題，我們先來看這個例子：

class CityModel : public QAbstractTableModel
{
        Q_OBJECT

public:
        CityModel(QObject *parent = 0);

        void setCities(const QStringList &cityNames);
        int rowCount(const QModelIndex &parent) const;
        int columnCount(const QModelIndex &parent) const;
        QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const;
        bool setData(const QModelIndex &index, const QVariant &value, int role);
        QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const;
        Qt::ItemFlags flags(const QModelIndex &index) const;

private:
        int offsetOf(int row, int column) const;

        QStringList cities;
        QVector<int> distances;
};

CityModel 繼承自 QAbstractTableModel。下面我們去看看 QAbstractTableModel 的代碼，位於 src/corelib/kernel/qabstractitemmodel.h。我們發現，除去第一個 setCities(const QStringList &) 函數，其他的函數在其基類中都標有 virtual 關鍵字。

在面向對象設計中有一個概念是多態。多態的實現可以有很多種。例如，我們可以以父類的指針去指向一個子類的對象。爲什麼呢？因爲子類和父類是 is-a 的關係，也就是說，如果 B 是 A 的子類，那麼可以看成，B 是一個 A。我們就可以用父類的指針去指向子類的對象，例如下面的代碼：

class Parent
{
public:
    virtual void func() { cout << "parent"; }
    void func2() { cout << "parent"; }
};

class Child : public Parent
{
public:
    virtual void func() { cout << "child"; }
    void func2() { cout << "child"; }
};

Parent *p = new Child;
p->func();
p->func2();

最後一行，看似語句兩邊類型不同，實際上，由於 Child 是 Parent 的子類，父類的指針可以指向子類對象，因此這裏是合法的。這麼做有什麼好處呢？請看我們的 func() 函數是 virtual 的。而子類也有一個同名的 func() 函數構成了重寫的關係（注意，子類在重寫父類 virtual 函數時不需要寫出 virtual 關鍵字，這裏我們只是爲了明顯才寫出來）。virtual 關鍵字保證，在父類指針指向子類對象的情況下，正如我們這裏看到的，使用這個父類指針調用 virtual 函數，會執行子類的代碼。也就是說，我們的 p->func(); 會輸出 child。但是對於普通函數，例如這裏的 func2()，就沒有這種關係。因此，p->func2(); 還是輸出 parent。這就是 virtual 的作用。要理解爲什麼我們寫的函數有很多並沒有被我們調用，或者是 Qt event 函數的參數是被誰傳進來的，是被誰調用的，就得理解 virtual 的含義。

下面試想一下 Qt 的設計。比如我們的 model。你怎麼能知道用戶究竟需要什麼樣的 model 呢？難道你能夠窮盡世界中所有的 model，並且每一個給出一個類嗎？當然不可能。那麼怎麼辦呢？我們的 view 就是需要有 model 啊！對於 Qt 設計人員，也面臨着這個問題。怎麼解決呢？來看一下下面的代碼：

class AbstarctModel
{
public:
    virtual void setData();
    virtual int rowCount();
    virtual int columnCount();
};

class View
{
public:
    void setModel(AbstractModel *m) { model = m; }
    void showView()
    {
        int r = model->rowCount();
        int col = model->columnCount();
        // ...
    }
private:
    AbstractModel *model;
};

class MyModel : public AbstractModel
{
public:
    void setData();
    int rowCount();
    int columnCount();
};

View *view = new View;
view->setModel(new MyModel);

AbstractModel 裏面有三個 virtual 函數。View 需要一個 AbstractModel 的指針用來在 showView() 函數中使用。我們怎麼讓用戶能夠簡單的使用 View 類呢？我們要求用戶去自定義一個 model，叫做 MyModel，這個 model 要求繼承 AbstractModel，並且必須重新它的三個函數。這樣，在我們建立 View 對象的時候，將這個 MyModel 的指針傳給 View 的 setModel() 函數。注意，這個函數的參數要求是 AbstractModel *，而由於 MyModel 是 AbstractModel 的子類，因此二者構成 is-a 的關係，所以這個函數也可以接受一個 MyModel 指針。這樣一來，我們就讓 View 和我們自己的 MyModel 協同工作起來。

從這個簡單的例子可以看出，我們自定義的 model 其實就是爲了提供我們自己的幾個函數，讓 Qt 在使用其父類指針調用 virtual 函數的時候，實際執行的是我們自己的代碼。這類似與一種運行時的代碼替換的功能。我們再仔細思考下 event 函數，其實也是類似的。注意，所有的 event 函數也是 virtual 的哦！當 Qt 去調用這些 virtual 函數的時候，就會把需要的 event 指針傳進去。

實際上，這是一個很有用的技術。幾乎所有的設計模式都是用這種技術，如果你希望再去深入學習各種設計模式，就要好好理解這種技術了。