【Qt】Qt中智能指针

【Qt】Qt中智能指针

文章目录

• • • • 一、QPointer
      • 二、QSharedPointer
      • 2-1、常用 *** 作函数
      • • 1)、返回此对象所引用的指针的值
        • 2)、清除这个QSharedPointer对象，删除它可能对该指针的引用。如果这是最后一个引用，那么指针本身将被删除。
        • 3)、重置reset
        • 4)、强制类型转换
        • • （4-1）constCast()
          • （4-2）dynamicCast()
          • （4-3）staticCast()
          • （4-4）objectCast()
      • 三、QScopedPointer
      • 四、QWeakPointer
      • 五、QSharedDataPointer
      • 六、QScopedArrayPointer

一、QPointer

QPointer是一个被保护的指针，行为类似于普通的c++指针T *，会在被引用的对象被销毁时自动清除(不像普通的C++指针，在这种情况下会成为“悬空指针”)。但是，T必须是QObject的子类，否则将导致编译失败或链接错误。

当需要存储一个指向其他地方（可能是类或者他人需要修改的指针）拥有的QObject的指针时，这时使用保护指针非常合适，如果此时程序中仍然持有该内存区域的引用时，该指针区域可能会在其他的地方被销毁。那么使用保护指针可以安全地测试指针的有效性，从而避免使用无效的、非法的或者悬空指针。如下代码：

	QPointer label = new QLabel;
	label->setText("&Status:");
	...
    if (label)
        label->show();

​ 如果QLabel在此期间被删除，label变量将保存nullptr而不是一个无效的地址，最后一行将永远不会执行。

​ 除了指针【算术 *** 作符】(+、-、++和–)之外，QPointer可用函数和 *** 作符与普通无保护指针的函数和 *** 作符相同，但是这些 *** 作符通常只使用在对象数组上。

二、QSharedPointer

（在Qt 4.5 版本中引入，该智能指针在开发中较为常用）

​ QSharedPointer是一个引用计数的共享指针对象的实现，可以用来维护对单个指针的引用集合。

​ QSharedPointer在c++中是一个自动、共享的指针。它的行为与普通的指针完全一样，包括对const的支持行为。

​ QSharedPointer对象可以从普通指针、另一个QSharedPointer对象创建，也可以通过将QWeakPointer对象提升为强引用创建。

​ QSharedPointer和QWeakPointer是可重入类。通常一个给定的QSharedPointer或QWeakPointer对象不能被多个线程在没有同步的情况下同时访问。

​ 不同的QSharedPointer和QWeakPointer对象可以被多个线程在同一时间安全地访问。这包括它们持有指向同一对象的指针的情况；引用计数机制是原子的，不需要手动同步。

​ 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。这里要特别说明一下，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的。

2-1、常用 *** 作函数 1)、返回此对象所引用的指针的值

T *QSharedPointer::data() const
    
注意:不要删除这个函数返回的指针，也不要将它传递给其他可能删除它的函数，包括创建QSharedPointer或QWeakPointer对象。

2)、清除这个QSharedPointer对象，删除它可能对该指针的引用。如果这是最后一个引用，那么指针本身将被删除。

void QSharedPointer::clear()

3)、重置reset

Qt 5.0 版本以上引入

void QSharedPointer::reset(T **t*)

将QSharedPointer对象重置为指向t。

4)、强制类型转换 （4-1）constCast()

​ 将该指针的类型进行const_cast转换为X，并返回共享该引用的QSharedPointer。此函数可用于向上和向下类型转换，但对于向上类型转换更有用。

（4-2）dynamicCast()

​ 执行从该指针的类型到X的动态转换，并返回一个共享引用的QSharedPointer。如果这个函数被用于向上转换，那么QSharedPointer将执行dynamic_cast，这意味着如果QSharedPointer指向的对象不是X类型，那么返回的对象将是空的。

​ 特别说明：模板类型X必须具有与该对象的模板相同的const和volatile限定符，否则强制转换将失败。如果需要删除这些限定符，需使用constCast()。

（4-3）staticCast()

​ 执行从该指针的类型到X的静态转换，并返回一个共享该引用的QSharedPointer。此函数可用于向上和向下类型转换，但对于向上类型转换更有用。

​ 注意：模板类型X必须具有与该对象的模板相同的const和volatile限定符，否则强制转换将失败。如果需要删除这些限定符，请使用constCast()，这一点和dynamicCast（）一样。

（4-4）objectCast()

​ 从该指针的类型执行qobject_cast()到X，并返回共享该引用的QSharedPointer。如果这个函数被用于向上转换，那么QSharedPointer将执行qobject_cast，这意味着如果QSharedPointer指向的对象不是X类型，那么返回的对象将是空的。

---

三、QScopedPointer

​

​ 类似于 C++ 11 中的 unique_ptr。当内存数据只在一处被使用，用完就可以安全的释放时就可以使用 QScopedPointer。

​ QScopedPointer只是持有一个指向堆分配对象的指针，并在其析构函数中删除它。当一个对象需要分配和删除堆时，这个类很有用，但仅此而已。QScopedPointer是轻量级的，它不使用额外的结构或引用计数。

​ 例如这样一个运用场景：在函数体中创建了一个堆分配的内存，然后进行一系列 *** 作和使用，最后在本函数体中将释放该堆空间。如下代码片段

void myFunction(bool useSubClass)
{
    // assuming that MyClass has a virtual destructor
    QScopedPointer p(useSubClass ? new MyClass() : new MySubClass);
    QScopedPointer device(handsOverOwnership());

    if (m_value > 3)
        return;

    process(device);
}

​ 【注意事项】

​ 使用delete的代码是使用QScopedPointer的候选者(如果不是，可能是另一种类型的智能指针，如QSharedPointer)

四、QWeakPointer

​ 此类使用较少

​ QWeakPointer是C++中对指针的自动弱引用。它不能用于直接解引用指针，但可以用于验证指针是否在另一个上下文中被删除。

​ QWeakPointer对象只能通过QSharedPointer赋值来创建。

​ 值得注意的是，QWeakPointer没有提供自动强制转换 *** 作符来防止错误的发生。即使QWeakPointer跟踪一个指针，它也不应该被视为指针本身，因为它不能保证所指向的对象仍然有效。

​ 因此，要访问QWeakPointer正在跟踪的指针，必须首先将其提升为QSharedPointer，并验证结果对象是否为空。

五、QSharedDataPointer

​ QSharedDataPointer 这个类帮我们实现数据的隐式共享。Qt 中大量的采用了隐式共享和写时拷贝技术。比如下面这个例子：

QString str1 = "iriczhao";
QString str2 = str1;
QString str2[2] = 'y';

​ 第二行执行完后，str2 和 str1 指向的同一片内存数据。当第三句执行时，Qt 会为 str2 的内部数据重新分配内存。这样做的好处是可以有效的减少大片数据拷贝的次数，提高程序运行效率。

​ QSharedDataPointer持有一个指向共享数据的指针(即，从QSharedData派生的类)。它通过放置在QSharedData基类中的内部引用计数来实现这一点。因此，这个类可以根据对被保护的数据的访问类型进行分离:如果是非const访问，它会自动创建一个副本以完成 *** 作。

六、QScopedArrayPointer

​ 如果我们指向的内存数据是一个数组，这时可以用 QScopedArrayPointer。QScopedArrayPointer 与 QScopedPointer 类似，用于简单的场景。

​ 例如：

void foo()
{
     QScopedArrayPointer i(new int[10]);
     i[2] = 42;
     ...
     return; // our integer array is now deleted using delete[]
}