Qt 바인더블 속성

Qt는 바인딩 가능한 속성을 제공합니다. 바인딩 가능한 속성은 값을 갖거나, C++ 함수(일반적으로 C++ 람다 표현식)를 사용하여 지정되는 속성입니다. C++ 함수를 사용하여 지정된 경우, 종속성이 변경될 때마다 자동으로 업데이트됩니다.

바인딩 가능한 속성은 데이터 객체와 관리 데이터 구조에 대한 포인터로 구성된 ` QProperty` 클래스와, 데이터 객체만으로 구성되며 관리 데이터 구조에 대한 포인터를 저장하기 위해 캡슐화 클래스 ` QObject `를 사용하는 ` QObjectBindableProperty` 클래스에서 구현됩니다.

바인더블 속성을 사용하는 이유는 무엇인가요?

속성 바인딩은 QML의 핵심 기능 중 하나입니다. 이를 통해 서로 다른 객체 속성 간의 관계를 지정하고, 종속성이 변경될 때마다 속성 값을 자동으로 업데이트할 수 있습니다. 바인딩 가능한 속성을 사용하면 QML 코드뿐만 아니라 C++에서도 동일한 기능을 구현할 수 있습니다. 바인딩 가능한 속성을 사용하면 서로 다른 객체의 종속성 업데이트를 추적하고 이에 대응하기 위한 많은 상투적인 코드를 제거함으로써 프로그램을 단순화하는 데 도움이 됩니다.

아래의 입문용 예제는 C++ 코드에서 바인더블 속성을 사용하는 방법을 보여줍니다. 또한 ‘바인더블 속성’ 예제를 확인하여 바인더블 속성이 코드 개선에 어떻게 도움이 되는지 살펴보실 수 있습니다.

입문용 예제

바인딩 표현식은 다른 속성( QProperty )의 값을 읽어와 값을 계산합니다. 내부적으로는 이러한 종속성이 추적됩니다. 어떤 속성의 종속성에 변화가 감지될 때마다 바인딩 표현식이 재평가되고, 새로운 결과가 해당 속성에 적용됩니다. 예를 들어:

QProperty<QString> firstname("John");
QProperty<QString> lastname("Smith");
QProperty<int> age(41);

QProperty<QString> fullname;
fullname.setBinding([&]() { return firstname.value() + " " + lastname.value() + " 나이: " + QString::number(age.value()); });

qDebug() << fullname.value(); // Prints "John Smith age: 41"

firstname = "Emma"; // 바인딩 재평가를 유발함

qDebug() << fullname.value(); // Prints the new value "Emma Smith age: 41"

// 생일이 다가오고 있다
age.setValue(age.value() + 1); // 재평가를 유발한다

qDebug() << fullname.value(); // Prints "Emma Smith age: 42"

firstname 속성에 새로운 값이 할당되면, fullname 에 대한 바인딩 표현식이 재평가됩니다. 따라서 마지막 qDebug() 문이 fullname 속성의 name 값을 읽으려고 할 때, 새로운 값이 반환됩니다.

바인딩은 C++ 함수이므로 C++에서 가능한 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 여기에는 다른 함수를 호출하는 것도 포함됩니다. 해당 함수들이 ` QProperty`가 보유한 값에 접근하면, 해당 값들은 자동으로 바인딩의 종속성이 됩니다.

바인딩 표현식은 어떤 유형의 속성이든 사용할 수 있으므로, 위 예제에서 age는 정수이지만 정수 변환을 통해 문자열 값으로 변환되더라도 의존성은 완전히 추적됩니다.

바인딩 가능한 속성의 게터 및 세터

클래스에 ` QProperty ` 또는 ` QObjectBindableProperty`을 사용하여 바인딩 가능한 속성이 있는 경우, 해당 속성에 대한 게터와 세터를 정의할 때 특별한 주의를 기울여야 합니다.

바인딩 가능한 속성의 게터

자동 종속성 추적 시스템이 올바르게 작동하도록 하려면, 게터 내의 모든 가능한 코드 경로에서 기본 속성 객체에서 값을 읽어야 합니다. 또한, 게터 내부에서는 해당 속성에 값을 쓰면 안 됩니다. 게터 내에서 어떤 값이든 재계산하거나 새로 고치는 디자인 패턴은 바인딩 가능한 속성과 호환되지 않습니다.

따라서 바인딩 가능한 속성에는 단순한 게터만 사용하는 것이 권장됩니다.

바인딩 가능한 속성의 세터

자동 종속성 추적 시스템이 올바르게 작동하도록 하려면, 설정자 내의 모든 가능한 코드 경로에서 값이 변경되지 않았더라도 기본 속성 객체에 쓰기 작업을 수행해야 합니다.

세터 내의 그 외 코드는 오류가 발생할 가능성이 높습니다. 새로운 값을 기반으로 업데이트를 수행하는 코드는 바인딩을 통해 속성이 변경될 때 실행되지 않으므로, 대부분 버그일 가능성이 큽니다.

따라서 바인딩 가능한 속성에는 단순한 세터만 사용하는 것이 권장됩니다.

바인딩 가능한 속성에 쓰기

바인딩 가능한 속성은 변경될 때마다 종속 속성에 이를 알립니다. 이로 인해 변경 핸들러가 트리거될 수 있으며, 이는 다시 임의의 코드를 호출할 수 있습니다. 따라서 바인딩 가능한 속성에 대한 모든 쓰기 작업은 신중하게 검토해야 합니다. 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

바인딩 가능한 속성에 중간 값 쓰기

바인딩 가능한 속성은 알고리즘에서 변수로 사용되어서는 안 됩니다. 쓰여진 각 값은 종속 속성들에 전달될 것입니다. 예를 들어, 다음 코드에서 myProperty에 의존하는 다른 속성들은 먼저 42로 변경된 사실을 알리고, 그 다음 maxValue로 변경된 사실을 알리게 됩니다.

myProperty = somecomputation(); // returning, say, 42
if (myProperty.value() > maxValue)
    myProperty = maxValue;

대신 별도의 변수에서 계산을 수행해야 합니다. 올바른 사용법은 다음 예제에서 확인할 수 있습니다.

int newValue = someComputation();
if (newValue > maxValue)
    newValue = maxValue;
myProperty = newValue; // only write to the property once

전환 상태에서 바인더블 속성에 값 쓰기

바인더블 속성이 클래스의 멤버인 경우, 해당 속성에 대한 각 쓰기 작업은 현재 상태를 외부로 노출시킬 수 있습니다. 따라서 클래스 불변 조건이 충족되지 않는 과도 상태에서는 바인더블 속성에 쓰기 작업을 수행해서는 안 됩니다.

예를 들어, 반지름(radius) 과 면적(area )이라는 두 멤버를 일관되게 유지하는 원을 나타내는 클래스에서, 세터는 다음과 같이 보일 수 있습니다(여기서 radius는 바인더블 속성입니다):

void setRadius(double newValue)
{
    radius = newValue; // this might trigger change handlers
    area = M_PI * radius * radius;
    emit radiusChanged();
}

이 경우, 변경 핸들러에서 트리거된 코드는 새로운 반지름을 가지고 있지만 여전히 이전의 면적을 유지하는 상태의 원을 사용할 수 있습니다.

가상 세터 및 게터를 가진 바인더블 속성

속성 세터와 게터는 일반적으로 최소한으로 작성되어야 하며, 속성을 설정하는 것 외에는 아무것도 수행하지 않아야 합니다. 따라서 이러한 세터와 게터를 가상(virtual)으로 정의하는 것은 일반적으로 적절하지 않습니다. 파생 클래스가 수행해야 할 합리적인 작업이 없기 때문입니다.

그러나 일부 Qt 클래스에는 가상 세터가 있는 속성이 있을 수 있습니다. 이러한 Qt 클래스를 상속할 때, 해당 세터를 재정의하려면 각별한 주의가 필요합니다.

어떠한 경우든 바인딩이 올바르게 작동하려면 기본 구현을 호출해야 합니다.

다음은 이 접근 방식을 보여줍니다.

void DerivedClass::setValue(int val)
{
    // do something
    BaseClass::setValue(val);
    // probably do something else
}

바인딩 가능한 속성에 대한 모든 일반적인 규칙과 권장 사항도 여기에도 적용됩니다. 기본 클래스 구현이 호출되는 즉시, 모든 관찰자에게 속성의 변경 사항이 알림됩니다. 즉, 기본 구현을 호출하기 전에 클래스 불변 조건이 충족되어야 합니다.

드물게 이러한 가상 게터나 세터가 필요한 경우, 기저 클래스는 오버라이드에 부과하는 요구 사항을 문서화해야 합니다.

속성 바인딩 구성

올바른 유형으로 평가되는 모든 C++ 표현식은 바인딩 표현식으로 사용될 수 있으며 setBinding() 메서드에 전달될 수 있습니다. 그러나 올바른 바인딩을 구성하려면 몇 가지 규칙을 따라야 합니다.

의존성 추적은 바인딩 가능한 속성에 대해서만 작동합니다. 바인딩 표현식에 사용되는 모든 속성이 바인딩 가능한 속성인지 확인하는 것은 개발자의 책임입니다. 바인딩 표현식에 바인딩 불가능한 속성이 사용될 경우, 해당 속성의 변경은 바인딩된 속성의 업데이트를 유발하지 않습니다. 컴파일 시나 실행 시 모두 경고나 오류가 발생하지 않습니다. 바인딩된 속성은 바인딩 표현식에 사용된 바인딩 가능한 속성이 변경될 때만 업데이트됩니다. 바인딩되지 않는 속성은, 바인딩되지 않는 종속성이 변경될 때마다 바인딩 대상 속성에 대해 markDirty가 호출된다는 것을 보장할 수 있는 경우에만 바인딩에 사용될 수 있습니다.

바인딩된 속성은 수명 주기 동안 바인딩을 여러 번 평가할 수 있습니다. 개발자는 바인딩 표현식에 사용된 모든 객체의 수명이 바인딩보다 길어야 함을 반드시 확인해야 합니다.

QObject바인딩 가능한 속성 시스템은 스레드 안전하지 않습니다. 한 스레드에서 바인딩 표현식에 사용된 속성은 다른 어떤 스레드에서도 읽거나 수정해서는 안 됩니다. 바인딩이 설정된 속성을 가진 ` QObject` 파생 클래스의 객체는 다른 스레드로 이동해서는 안 됩니다. 또한, 바인딩에 사용되는 속성을 가진 ` `에서 파생된 클래스의 객체는 다른 스레드로 이동되어서는 안 됩니다. 이 맥락에서, 해당 속성이 같은 객체의 속성 바인딩에 사용되는지, 아니면 다른 객체의 속성 바인딩에 사용되는지는 중요하지 않습니다.

바인딩 표현식은 자신이 바인딩하는 대상인 속성에서 데이터를 읽어서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 평가 루프가 발생합니다.

바인딩 표현식은 자신이 바인딩하는 속성에 쓰기를 수행해서는 안 됩니다.

바인딩으로 사용되는 함수 및 바인딩 내부에서 호출되는 모든 코드는 co_await를 사용해서는 안 됩니다. 그렇게 할 경우 속성 시스템의 종속성 추적에 혼란을 줄 수 있습니다.

바인딩 가능한 속성과 멀티스레딩

별도로 명시되지 않는 한, 바인딩 가능한 속성은 스레드 안전하지 않습니다. 바인딩 가능한 속성은 해당 속성이 생성된 스레드 이외의 다른 스레드에서 읽거나 수정해서는 안 됩니다.

바인딩 가능한 속성 추적

때로는 속성 간의 관계를 바인딩을 사용하여 표현할 수 없는 경우가 있습니다. 대신, 속성의 값이 변경될 때마다 사용자 정의 코드를 실행해야 할 수 있으며, 해당 값을 다른 속성에 할당하는 대신 애플리케이션의 다른 부분으로 전달해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 네트워크 소켓에 데이터를 쓰거나 디버그 출력을 표시하는 경우입니다. ` QProperty `는 추적을 위한 두 가지 메커니즘을 제공합니다.

onValueChanged()를 사용하여 속성의 값이 변경될 때마다 호출될 콜백 함수를 등록할 수 있습니다. 속성의 현재 값에 대해서도 콜백이 호출되도록 하려면, 대신 subscribe()를 사용하여 콜백을 등록하십시오.

Q_PROPERTY와의 상호작용

BINDABLE 를 정의하는 Q_PROPERTY는 바인딩 표현식에서 바인딩되어 사용될 수 있습니다. 이러한 속성은 QProperty, QObjectBindableProperty 또는 QObjectComputedProperty 를 사용하여 구현할 수 있습니다.

BINDABLE 가 없는 Q_PROPERTY도 NOTIFY 신호를 정의하고 있다면 바인딩될 수 있으며 바인딩 표현식에서 사용될 수 있습니다. 를 정의하고 있다면, 가 없는 Q_PROPERTY도 바인딩할 수 있으며 바인딩 표현식에서 사용할 수 있습니다. QBindable(QObject* obj, const char* property) 생성자를 사용하여 해당 속성을 QBindable 로 감싸야 합니다. 그러면 QBindable::setBinding()를 사용하여 속성을 바인딩하거나 QBindable::value()를 통해 바인딩 표현식에서 사용할 수 있습니다. 속성이 BINDABLE 가 아닌 경우, 의존성 추적을 활성화하려면 바인딩 표현식에서 일반 속성 READ 함수(또는 MEMBER) 대신 QBindable::value() 를 사용해야 합니다.