关于虚函数和 Qt 的 Event 函数的简单说明

看到有些留言有问关于虚函数和 Qt 中的各种 event 的相关问题，考虑到留言回复中的种种局限，这里先另起一篇吧。说明一下，这些都是 C++ 面向对象的特性，如果你不明白，应该考虑再多看看 C++ 哦~

1. QAbstractTableModel 例子中有很多定义的函数都并未看到被调用，我注意到了这一句话“这个函数在用户编辑数据时会自动调用”说的是 setData() 函数，但是其他的难道也都是？可是这些都是自己定义的函数？系统怎么会知道？

2. 像void MyTableWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) 这类的事件到底是谁调用它的？就是说我不明白那个event的参数是谁传给它的？

这个问题来自于 /article/4120285.html 和 http://devbean.blog.51cto.com/blog/448512/288742。为了说明这个问题，我们先来看这个例子：

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 继承自 QAbstractTableModel。下面我们去看看 QAbstractTableModel 的代码，位于 src/corelib/kernel/qabstractitemmodel.h。我们发现，除去第一个 setCities(const QStringList &) 函数，其他的函数在其基类中都标有 virtual 关键字。

在面向对象设计中有一个概念是多态。多态的实现可以有很多种。例如，我们可以以父类的指针去指向一个子类的对象。为什么呢？因为子类和父类是 is-a 的关系，也就是说，如果 B 是 A 的子类，那么可以看成，B 是一个 A。我们就可以用父类的指针去指向子类的对象，例如下面的代码：

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();

最后一行，看似语句两边类型不同，实际上，由于 Child 是 Parent 的子类，父类的指针可以指向子类对象，因此这里是合法的。这么做有什么好处呢？请看我们的 func() 函数是 virtual 的。而子类也有一个同名的 func() 函数构成了重写的关系（注意，子类在重写父类 virtual 函数时不需要写出 virtual 关键字，这里我们只是为了明显才写出来）。virtual 关键字保证，在父类指针指向子类对象的情况下，正如我们这里看到的，使用这个父类指针调用 virtual 函数，会执行子类的代码。也就是说，我们的 p->func(); 会输出 child。但是对于普通函数，例如这里的 func2()，就没有这种关系。因此，p->func2(); 还是输出 parent。这就是 virtual 的作用。要理解为什么我们写的函数有很多并没有被我们调用，或者是 Qt event 函数的参数是被谁传进来的，是被谁调用的，就得理解 virtual 的含义。

下面试想一下 Qt 的设计。比如我们的 model。你怎么能知道用户究竟需要什么样的 model 呢？难道你能够穷尽世界中所有的 model，并且每一个给出一个类吗？当然不可能。那么怎么办呢？我们的 view 就是需要有 model 啊！对于 Qt 设计人员，也面临着这个问题。怎么解决呢？来看一下下面的代码：

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 里面有三个 virtual 函数。View 需要一个 AbstractModel 的指针用来在 showView() 函数中使用。我们怎么让用户能够简单的使用 View 类呢？我们要求用户去自定义一个 model，叫做 MyModel，这个 model 要求继承 AbstractModel，并且必须重新它的三个函数。这样，在我们建立 View 对象的时候，将这个 MyModel 的指针传给 View 的 setModel() 函数。注意，这个函数的参数要求是 AbstractModel *，而由于 MyModel 是 AbstractModel 的子类，因此二者构成 is-a 的关系，所以这个函数也可以接受一个 MyModel 指针。这样一来，我们就让 View 和我们自己的 MyModel 协同工作起来。

从这个简单的例子可以看出，我们自定义的 model 其实就是为了提供我们自己的几个函数，让 Qt 在使用其父类指针调用 virtual 函数的时候，实际执行的是我们自己的代码。这类似与一种运行时的代码替换的功能。我们再仔细思考下 event 函数，其实也是类似的。注意，所有的 event 函数也是 virtual 的哦！当 Qt 去调用这些 virtual 函数的时候，就会把需要的 event 指针传进去。

实际上，这是一个很有用的技术。几乎所有的设计模式都是用这种技术，如果你希望再去深入学习各种设计模式，就要好好理解这种技术了。