发布时间:2024-02-11 19:30
QPointer是Qt提供的一个比较特别的智能指针,和其它智能指针有很大的不同,该智能指针专门为自动释放内存资源而设计的。
QPointer本质是一个模板类,属于Qt对象模型的特性,它为QObject提供了guarded pointer,当其指向的对象被销毁时,它会被自动置NULL。
需要注意的是:QPointer所指向的对象必须是QObject或其派生类对象。 因为其对象析构时会执行QObject的析构函数,进而执行QObjectPrivate::clearGuards(this);
通常情况下,我们在手动delete一个指针的时候,需要再将其置空,要不然会变成一个悬挂的野指针,那么QPointer就是帮忙干这事的,会在对象被销毁时,自动设置为NULL。
QPointer 属于Qt Object模型的核心机制之一,请注意和其他智能指针的区别。
来看一个示例对比:
不用智能指针:
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QLabel * pLabel = new QLabel();
delete pLabel;
if(pLabel){
qDebug()<< "pLabel is not null";
}
else{
qDebug()<< "pLabel is null";
}
return a.exec();
}
delete pLabel;过后如果不手动置空,这里输出将是"pLabel is not null"。
使用智能指针QPointer:
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QPointer pLabel = new QLabel() ;
delete pLabel;
if(pLabel){
qDebug()<< "pLabel is not null";
}
else{
qDebug()<< "pLabel is null";
}
return a.exec();
}
再次运行输出"pLabel is null"
写法很简单,就是直接将
QLabel * pLabel = new QLabel();
替换成
QPointer
即可。
除了上面我们看到的常规用法之外,还有别的更常用的场景吗?当然有。
当你需要保存其他人所拥有的QObject对象的指针时,这点非常有用。
怎么理解这句话呢?
来看一个示例:
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QLabel * pLabel = new QLabel();
pLabel->setText("aa");
QLabel * pLabel2 = pLabel;
delete pLabel;
pLabel = nullptr;
if(pLabel){
qDebug()<< "pLabel is not null";
}
else{
qDebug()<< "pLabel is null";
}
if(pLabel2){
qDebug()<< "pLabel2 is not null";
}
else{
qDebug()<< "pLabel2 is null";
}
return a.exec();
}
输出:
pLabel is null
pLabel2 is not null
上面这种情况,pLabel2是直接复制pLabel,指向同一个地址,这时候delete pLabel过后,就不需要再delete pLabel2,否则将会报错,但是pLabel2也需要手动置空,否则变成悬挂的野指针,实际情况中可能经常会忘记置空,甚至将指针delete两次,对于新手来说,这种错误是常犯的。
那么,如果将pLabel2改成QPointer智能指针就可以有效避免这种情况:
直接将上述程序中:
QLabel * pLabel2 = pLabel;
改成
QPointer pLabel2 = pLabel ;
再次运行输出:
pLabel is null
pLabel2 is null
当然最好的方式是,pLabel和pLabel2都用智能指针的方式,这样就不用手动置空了。这是QPointer最常见的一种使用场景。
通常我们的一个指针对象想要调用其成员函数时,通常的写法是:变量+“.”,然后“.”会自动变成 “->”,但是到了QPointer指针时却不是这样,QPointer本身还提供了几个成员函数,还是用上面的label举例:
QPointer
pLabel是我们申请出来的QLabel对象,如果想要使用QLabel的成员函数怎么调用呢?
两种方法:
通过data()调用。data()是QPointer的成员变量,它返回指向的指针对象,通过指针对象对其成员变量引用,比如:pLabel.data()->setText(“aa”);
直接引用。上面说到,我们通常要调用指针对象的成员变量或函数时,通常的写法是:变量+“.”,然后“.”会自动变成 “->”,但是QPointer却不是,这里我们写“pLabel.” 自动联想出来的是QPointer本身的成员函数,而非QLabel的成员函数,并且“.”也不会变成"->",那么如果我们要调用QLabel的成员函数,就得手动写"->",比如:pLabel->setText(“aa”);
我们看到这两个的对比,对于QPointer的对象,写“.”和“->”所调用的成员变量是不同的,一个是QPointer对象本身,一个是QPointer指向的指针对象。特意把这个细节提出来,就是为了提醒一下,可能平时写代码习惯了,指针引用“.”,反正编辑器会自动变成,但是到了QPointer会有点区别。
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前一篇文章我们详细的介绍了QPointer的用法,那么,这里继续总结Qt的另一个智能指针QScopedPointer的用法。
QScopedPointer和C++中的智能指针std::unique_ptr其概念是一样的,它包装了new操作符在堆上分配的动态对象,能够保证动态创建的对象在任何时候都可以被正确地删除。但它有更严格的所有权,并且不能转让,一旦获取了对象的管理权,你就无法再从它那里取回来。也就是说,只要出了作用域,指针就会被自动删除,因为它的拷贝构造和赋值操作都是私有的,与QObject及其派生类风格相同。
首先我们来看一个官方示例:
没有使用智能指针:
void myFunction(bool useSubClass)
{
MyClass *p = useSubClass ? new MyClass() : new MySubClass;
QIODevice *device = handsOverOwnership();
if (m_value > 3) {
delete p;
delete device;
return;
}
try {
process(device);
}
catch (...) {
delete p;
delete device;
throw;
}
delete p;
delete device;
}
上面的写法,稍有不慎就会导致内存泄露,但是如果使用智能指针,就会变得很简单了:
void myFunction(bool useSubClass)
{
QScopedPointer p(useSubClass ? new MyClass() : new MySubClass);
QScopedPointer device(handsOverOwnership());
if (m_value > 3)
return;
process(device);
}
注意:因为拷贝构造和赋值操作私有的,所以不能用作容器的元素。
C ++指针的const限定也可以用QScopedPointer表示:
const QWidget *const p = new QWidget();
// 等同于:
const QScopedPointer p(new QWidget());
QWidget *const p = new QWidget();
// 等同于:
const QScopedPointer p(new QWidget());
const QWidget *p = new QWidget();
// 等同于:
QScopedPointer p(new QWidget());
上面说到,使用QScopedPointer智能指针动态创建的对象,一旦出了作用域就会 被自动释放并置空,那么如果需要函数返回值怎么办呢?
比如下面这种情况:
QLabel * createLabel()
{
QScopedPointer pLabel(new QLabel());
// return pLabel.data(); //invalid
return pLabel.take(); //valid
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QScopedPointer p1(createLabel());
p1->setText("hello");
p1->show();
return a.exec();
}
注意,我们在createLabel()函数中创建label对象并返回时,不能使用data(),而要使用take();
因为 T *QScopedPointer::data() const返回指向对象的常量指针,QScopedPointer仍拥有对象所有权。 所以通过data()返回过后就被自动删除了,从而导致mian函数中的p1变成了野指针,程序崩溃。
而使用T *QScopedPointer::take()也是返回对象指针,但QScopedPointer不再拥有对象所有权,而是转移到调用这个函数的caller,同时QScopePointer对象指针置为NULL。
另外还有一个函数要注意。
void QScopedPointer::reset(T *other = Q_NULLPTR):delete目前指向的对象,调用其析构函数,将指针指向另一个对象other,所有权转移到other。
对应的还有一个指针QScopedArrayPointer,专门用于处理数组,其用法和QScopedPointer是一样的
官方简单示例:
void foo()
{
QScopedArrayPointer i(new int[10]);
i[2] = 42;
...
return; // our integer array is now deleted using delete[]
}
超出作用域过后会自动调用delete[]删除指针,这里就不展开描述了。
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Qt智能指针QSharedPointer 与 C++中的std::shared_ptr其作用是一样的,其应用范围比我们前面说到的QPointer和QScopedPointer更广;
QSharedPointer 是一个共享指针,它与 QScopedPointer 一样包装了new操作符在堆上分配的动态对象,但它实现的是引用计数型的智能指针 ,也就是说,与QScopedPointer不同的是,QSharedPointer可以被自由地拷贝和赋值,在任意的地方共享它,所以QSharedPointer也可以用作容器元素。
所谓的计数型指针,就是说在内部QSharedPointer对拥有的内存资源进行引用计数,比如有3个QSharedPointer同时指向一个内存资源,那么就计数3,知道引用计数下降到0,那么就自动去释放内存啦。
需要注意的是:QSharedPointer 是线程安全的,因此即使有多个线程同时修改 QSharedPointer 对象也不需要加锁。虽然 QSharedPointer 是线程安全的,但是 QSharedPointer 指向的内存区域可不一定是线程安全的。所以多个线程同时修改 QSharedPointer 指向的数据时还要应该考虑加锁。
先来看一个官方示例:
static void doDeleteLater(MyObject *obj)
{
obj->deleteLater();
}
void otherFunction()
{
QSharedPointer obj =
QSharedPointer(new MyObject, doDeleteLater);
// continue using obj
obj.clear(); // calls obj->deleteLater();
}
这个示例中,传入了一个函数,用于自定义删除。
也可以直接使用成员函数:
QSharedPointer obj =
QSharedPointer(new MyObject, &QObject::deleteLater);
QSharedPointer使用非常方便,直接和普通指针用法一样,创建后直接用,后面就不用管了。
再来看一个自己写的简单示例:
class Student : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
Student(QObject * parent = nullptr);
~Student();
};
class Widget : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
Widget(QWidget *parent = 0);
~Widget();
private:
QSharedPointer m_pStudent;
};
#include "widget.h"
#include
Widget::Widget(QWidget *parent)
: QWidget(parent)
{
qDebug() << __FUNCTION__;
m_pStudent = QSharedPointer(new Student());
}
Widget::~Widget()
{
qDebug() << __FUNCTION__;
}
Student::Student(QObject *parent):
QObject (parent)
{
qDebug() << __FUNCTION__;
}
Student::~Student()
{
qDebug() << __FUNCTION__;
}
运行后关闭窗口,输出:
Widget
Student
~Widget
~Student
可以看到,student对象被自动释放了。
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