อนาคตไม่แน่นอนสำหรับ MOC ของ Qt เนื่องจากคุณสมบัติการสะท้อนใน C++26 ยังไม่เพียงพอ

เครื่องมือ Meta-Object Compiler (MOC) ของเฟรมเวิร์ก Qt ซึ่งเป็นเสาหลักของระบบสัญญาณและสล็อตมานานกว่าสองทศวรรษ กำลังเผชิญกับทางแยกสำคัญ เนื่องจากมาตรฐาน C++26 ที่กำลังจะมาถึงอาจไม่มีความสามารถในการสะท้อน (reflection) ที่เพียงพอเพื่อมาแทนที่พรีโพรเซสเซอร์เฉพาะนี้ ขณะที่คณะกรรมการมาตรฐาน C++ กำลังพัฒนาคุณสมบัติการสะท้อนขณะคอมไพล์ นักพัฒนากำลังถกเถียงกันว่า Qt จะสามารถเปลี่ยนผ่านออกจากเครื่องมือเฉพาะของตนได้อย่างสมบูรณ์โดยยังคงความเข้ากันได้ย้อนหลังกับโค้ดเบสที่มีอยู่หรือไม่

อุปสรรคทางเทคนิคในการแทนที่ MOC

การแทนที่ MOC ด้วยการสะท้อนมาตรฐานของ C++ นำมาซึ่งความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญซึ่งเกินกว่าการเชื่อมต่อสัญญาณและสล็อตแบบง่ายๆ ระบบ MOC ดึงข้อมูลเมตาดาต้าที่ครอบคลุมจากคลาสย่อยของ QObject รวมถึงลำดับชั้นของคลาส นิยามคุณสมบัติพร้อมเก็ตเตอร์/เซ็ตเตอร์ เมธอดที่สามารถเรียกใช้ได้พร้อมชื่อพารามิเตอร์ ข้อมูลการแจงนับ และการประกาศอินเทอร์เฟซ ข้อเสนอการสะท้อนใน C++26 ปัจจุบันอย่าง P2996 สามารถจัดการกับการสะท้อนประเภทพื้นฐานได้ แต่ขาดความสามารถสำคัญที่จำเป็นสำหรับข้อกำหนดเฉพาะของ Qt พื้นที่ที่มีปัญหามากที่สุดได้แก่ การฉีดโทเค็นสำหรับสร้างการทำงานของสัญญาณ ความสามารถในการนิยามฟังก์ชันสำหรับสร้างตัวส่งต่อเมตาคอลล์ และระบบการค้นหาด้วยสตริงซึ่งระบบคุณสมบัติของ Qt พึ่งพาอยู่ ดังที่นักพัฒนาคนหนึ่งระบุจากประสบการณ์กับการใช้งานทางเลือก เส้นทางการเปลี่ยนผ่านน่าจะต้องใช้แมโครที่ดูไม่สวยงามนักแม้จะมีคุณสมบัติ C++ ที่ทันสมัย

สิ่งที่ประสบการณ์ verdigris ของฉันแสดงให้เห็นคือ มันเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์ที่จะแทนที่ moc ด้วยค่าใช้จ่ายที่ต้องใช้แมโครที่ดูไม่สวยงามกว่าเล็กน้อย และนี่คือการใช้งานด้วย C++14

สิ่งที่ MOC สกัดข้อมูลในปัจจุบัน เทียบกับความสามารถของ C++26

• รองรับอย่างเต็มที่ใน C++26: ชื่อคลาส ชื่อคลาสแม่ ข้อมูล Q_ENUM/Q_FLAG
• รองรับบางส่วน: รายการพารามิเตอร์ของเมธอด (ประเภทข้อมูลแต่ไม่จำเป็นต้องมีชื่อ)
• พื้นที่ที่มีปัญหา: การแยกโทเค็น Q_PROPERTY การสร้างการทำงานของสัญญาณ เอาต์พุต JSON
• ต้องการแอนโนเทชันใหม่: Q_INVOKABLE, Q_SIGNAL, Q_SLOT จะต้องใช้ไวยากรณ์ [[attribute]]

ความเข้ากันได้ย้อนหลัง เทียบกับการทันสมัย

การอภิปรายเผยให้เห็นถึงความตึงเครียดพื้นฐานระหว่างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีกับข้อจำกัดในทางปฏิบัติ แม้โปรเจกต์อย่าง Copperspice จะแสดงให้เห็นว่าการแทนที่ MOC เป็นไปได้ในทางเทคนิคเมื่อกว่าทศวรรษที่แล้ว แต่พวกเขาทำเช่นนั้นโดยทำลายความเข้ากันได้กับโค้ดเบส Qt ที่มีอยู่ สำหรับเฟรมเวิร์ก Qt ทางการ การรักษาความเข้ากันได้ย้อนหลังมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับทั้งผู้ใช้เชิงพาณิชย์และโอเพนซอร์สที่พึ่งพา API ที่มีเสถียรภาพ มูลนิธิ Qt ดูเหมือนจะมุ่งมั่นที่จะหาวิธีแก้ไขที่ไม่ต้องการการเขียนโปรแกรมใหม่จำนวนมากของแอปพลิเคชันที่มีอยู่ แม้ว่านี่อาจหมายถึงการเลื่อนการเปลี่ยนผ่านไปสู่การสะท้อนแบบ C++ ล้วนๆ ออกไป แนวทางแบบอนุรักษ์นิยมนี้ตัด sharply กับความพยายามในการทันสมัยที่ก้าวร้าวกว่าในระบบนิเวศ C++ อื่นๆ แต่สะท้อนถึงตำแหน่งของ Qt ในฐานะซอฟต์แวร์ที่พร้อมใช้งานจริงในแอปพลิเคชันสำคัญทั่วโลก

ไทม์ไลน์การใช้งานในโลกจริง

แม้ว่าการสะท้อนใน C++26 จะตอบสนองข้อกำหนดทั้งหมดของ Qt ในที่สุด แต่ข้อกังวลด้านการใช้งานในทางปฏิบัติก็สร้างอุปสรรคเพิ่มเติม การสนับสนุนคอมไพเลอร์สำหรับมาตรฐาน C++ ใหม่ๆ โดยทั่วไปใช้เวลาหลายปีในการแพร่กระจายไปยังแพลตฟอร์มที่รองรับทั้งหมด โดยเฉพาะในระบบสมองกลฝังตัวและสภาพแวดล้อมที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งการอัปเดตคอมไพเลอร์เกิดขึ้นช้า การใช้งาน Qt ในปัจจุบันหลายแห่งพึ่งพาคอมไพเลอร์ที่เพิ่งจะรองรับ C++17 ได้ไม่นาน ทำให้คุณสมบัติของ C++26 ยังเป็นเรื่องห่างไกลสำหรับการใช้งานจริง ไทม์ไลน์ที่ยืดเยื้อนี้หมายความว่า MOC น่าจะยังคงเป็นส่วนสำคัญของเครื่องมือ Qt ต่อไปในอนาคตอันใกล้ โดยไม่คำนึงถึงความเป็นไปได้ทางทฤษฎีในมาตรฐาน ลักษณะที่ค่อยเป็นค่อยไปของการวิวัฒนาการของระบบนิเวศ C++ รับประกันว่าวิธีแก้ไขชั่วคราวจะยังจำเป็นต้องมีไปอีกหลายปี

ข้อเสนอ C++ Reflection หลักที่เกี่ยวข้องกับการทดแทน Qt MOC

มุมมองของชุมชนต่อทิศทางของ Qt

การสนทนาแผ่ขยายเกินกว่าการนำไปใช้ทางเทคนิคไปสู่คำถามที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับทิศทางทางสถาปัตยกรรมของ Qt ผู้ใช้บางส่วนที่ใช้มานานแสดงความรู้สึกไม่สบายใจกับสิ่งที่พวกเขารับรู้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของ Qt ไปสู่ QML และ Qt Quick โดยเสียค่าใช้จ่ายของการพัฒนาแบบวิดเจ็ตดั้งเดิม นักพัฒนาเหล่านี้ให้คุณค่าแก่ Qt ในฐานะเฟรมเวิร์ก C++ ดั้งเดิมเป็นหลัก และมองว่าทั้ง MOC และ QML เป็นชั้นของนามธรรมที่ไม่จำเป็น ในขณะที่บางคนปกป้องแนวทางสมัยใหม่ โดยชี้ให้เห็นว่า QML ให้การแยกส่วนระหว่าง UI กับลอจิกทางธุรกิจได้อย่างยอดเยี่ยม ความแตกแยกทางปรัชญานี้เน้นย้ำให้เห็นว่าการอภิปรายเกี่ยวกับ MOC เชื่อมโยงกับคำถามที่ใหญ่กว่าเกี่ยวกับอัตลักษณ์และกลุ่มเป้าหมายของ Qt ขณะที่เฟรมเวิร์กวิวัฒนาการเพื่อตอบสนองการพัฒนาสำหรับมือถือและระบบสมองกลฝังตัวควบคู่ไปกับจุดเน้นดั้งเดิมบนเดสก์ท็อป

อนาคตของ MOC ในท้ายที่สุดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: รูปแบบสุดท้ายของการสะท้อนใน C++26 ไทม์ไลน์การนำไปใช้ของผู้ขายคอมไพเลอร์ และความเต็มใจของ Qt ในการสร้างสมดุลระหว่างนวัตกรรมกับความเสถียร แม้ว่าวิธีแก้ไขแบบ C++ ล้วนๆ จะยังคงน่าดึงดูดในทางทฤษฎี เส้นทางในทางปฏิบัติมีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงทีละน้อยมากกว่าการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ปฏิกิริยาที่หลากหลายของชุมชนนักพัฒนาสะท้อนให้เห็นถึงทั้งความตื่นเต้นกับความเป็นไปได้ในการทันสมัย และการยอมรับในทางปฏิบัติอย่างRealistic ของข้อจำกัดในโลกจริงที่ทำให้ MOC ยังคงมีความเกี่ยวข้องมาเกือบสามสิบปี

อ้างอิง: C++ reflection (P2996) and moc