QGraphicsItem 类型转换

Posted 2021-09-04 IcedBabyccino

在使用 Graphics View Framework 的时候，我们少不了要对 QGraphicsItem 对象进行类型转换。我经历的尤为经典的场景就是在 QGraphicsView::mousePressEvent 中使用 QGraphicsView::itemAt 获取当前被选中的 item。然后对其进行类型转换之后再进行某些操作。

QGraphicsItem 只是一个基类，如果我们想在 runtime 获得真实的子类类型，就必须对其进行类型转换。Type casting 相关的函数有众多选择，有 C++ 的 static_cast 、dynamic_cast 和 Qt 的 qobject_cast 。
先说说 dynamic_cast ，这个函数看似完美，而且失败也会返回 nullptr 。但我们应尽量避免使用 RTTI。

然后就是 static_cast ，这个函数其实就是通过覆盖固定长度的内存进行类型转换。因此我们并不能通过这种强转判断类型的转换是否成功。

我们不妨对 dynamic_cast 和 static_cast 做一些小实验。从实验1的运行结果可以看出，如果把 if statement 注释掉的话，程序会崩溃。原因是 c 为 nullptr 。再来看看实验2的运行结果是输出 "b" ，调用的是类 B::hello，意料之外的结果。

class A
{
public:
    virtual void hello()
    {
        qDebug() << a;
    };

private:
    const char* a {"a"};
};

class B : public A
{
public:
    void hello() override
    {
        qDebug() << b;
    }

private:
    const char* b {"b"};
};

class C : public A
{
public:
    void hello() override
    {
        qDebug() << c;
    }

private:
    const char* c {"c"};
};

// 实验1
int main()
{
    A* b = new B;
    auto c = dynamic_cast<C*>(b);
    // if (c != nullptr)
    c->hello(); // crash!!!
}

// 实验2
int main()
{
    A* b = new B;
    auto c = static_cast<C*>(b);
    c->hello(); // 输出 b
}

最后就是 qobject_cast ，它可以说是 Qt 的亲儿子。但它并不能用于 QGraphicsItem，归根到底 QGraphicsItem 没有继承 QOject 。如果想要用 qobject_cast 的话，可以选择 QGraphicsObject 作为基类。

除了上述的三种 type casting 函数， Qt 提供了 QGraphicsItem 系列专属的类型转换函数 qgraphicsitem_cast 。它的优势在于，它并不使用 RTTI，而且转换失败的话会返回 nullptr 。

从源码可以看出，它的实现十分简单。通过判断 Item::Type 是否相等得出转换的结果。

template <class T> inline T qgraphicsitem_cast(QGraphicsItem *item)
{
    typedef typename std::remove_cv<typename std::remove_pointer<T>::type>::type Item;
    return int(Item::Type) == int(QGraphicsItem::Type)
        || (item && int(Item::Type) == item->type()) ? static_cast<T>(item) : 0;
}
template <class T> inline T qgraphicsitem_cast(const QGraphicsItem *item)
{
    typedef typename std::remove_cv<typename std::remove_pointer<T>::type>::type Item;
    return int(Item::Type) == int(QGraphicsItem::Type)
        || (item && int(Item::Type) == item->type()) ? static_cast<T>(item) : 0;
}

事实上，这种 qgraphicsitem_cast 也有它的缺陷。由于它是通过简单的比较 QGraphicsItem::Type 而决定类型转换是否成功，这种做法有一定的局限性，它只能用来判断两个子类是否继承于相同的基类。

class A : public QGraphicsItem
{
    // ...
};

class B: public QGraphicsItem
{
    // ...
};

int main()
{
    auto a = new A;
    auto b = new B;

    qDebug() << a->type() == b->type(); // 输出 true

    auto c = qgraphicsitem_cast<A*>(b);

    // if语句成立
    if (c != nullptr)
        qDebug() << "true";
}

---

如果想要获取确切的类型，请使用 dynamic_cast 。如果只需要判断是否继承于同一个基类，可以使用 qgraphicsitem_cast 。