Qt為了使其動態庫最大程度上實現二進制兼容，引入了d指針的概念。
那么為什么d指針能實現二進制兼容呢？
為了回答這個問題，首先弄清楚什么是二進制兼容？
所謂二進制兼容動態庫，指的是一個在老版本庫下運行的程序，在不經過編譯的情況下，仍然能夠在新的版本庫下運行；需要經過編譯才能在新版本下運行，而不需要修改該程序源代碼，我們就說該動態庫是源代碼兼容的。要使一個dll能達到二進制兼容，對於一個結構，對於一個對象，其數據模型應該不變，若有變動，比如在類中增加數據成員或刪除數據成員，其結果肯定影響對象的數據模型，從而導致原有數據程員在對象數據模型里的位移發生變化，這樣的話編譯后的新版本庫很可能使程序發生崩潰，為了使在增加和添加項后不使對象數據模型大小發生變化，一種做法是預先分配若干個保留空間，當要添加項時，使用保留項。如下：
class A {
private:
int a;
int reserved[3];
};
class B {
private:
int a;
quint32 b : 1;
quint32 reserved : 31;
};
這樣的話，當增加項的時候，只需要利用reserved空間（組態王中好多數據結構就有保留字段，如變量的域），這樣的話，對象模型就不會改變。但是這種做法很呆板，因為你不知道未來到底會有多少擴展項，少了不滿足要求，多了浪費空間。那么有沒有一種更靈活的方法呢？如下：
class Data {
public:
int a;
};
class A {
private:
Data *d_ptr;
};
將A中的成員a放入Data 中，A中放入Data的一個指針，這樣的話，無論你向Data中添加多少數據，A的對象模型始終是4個字節的大小（d_ptr指針的大小），這種做法是不是比上面的做法更靈活呢？d_ptr就是我們今天所要說的d指針，Qt為了實現二進制兼容，絕大數類中都包含有這樣的指針，下面我們一起來看看Qt的d指針是怎么實現的：
如上圖，這個是Qt根結點的指針的一般形式，下面來看看非根結點的一般形式，
注意這里QWidget派生自QObject，它里面沒有d_ptr，但是它的成員函數可以訪問d_ptr，因為 d_ptr是保護成員，且它的對象模型包含 d_ptr(這是因為派生類繼承父類的所有成員)。
下面我們來看看Qt對上述兩種情況是怎么實現的：
qobject.h文件：
QObjectData {
public:
QObject *q_ptr;
...
};
class Q_CORE_EXPORT QObject
{
...
Q_DECLARE_PRIVATE(QObject)
public:
Q_INVOKABLE explicit QObject(QObject *parent=0);
virtual ~QObject();
...
protected:
QObject(QObjectPrivate &dd, QObject *parent = 0);
...
protected:
QScopedPointer<QObjectData> d_ptr;
...
};
如上，在這里我省去了其他的項，只保留了於d_ptr有關的項，首先來看看Q_DECLARE_PRIVATE(QObject)是什么：
#define Q_DECLARE_PRIVATE(Class) \
inline Class##Private* d_func() { return reinterpret_cast<Class##Private *>(qGetPtrHelper(d_ptr)); } \
inline const Class##Private* d_func() const { return reinterpret_cast<const Class##Private *>(qGetPtrHelper(d_ptr)); } \
friend class Class##Private;
根據宏定義，則Q_DECLARE_PRIVATE(QObject)翻譯如下：
inline QObjectPrivate *d_func()
{
return reinterpret_cast<QObjectPrivate *>(qGetPtrHelper(d_ptr));
}
inline const QObjectPrivate *d_func() const
{
return reinterpret_cast<const QObjectPrivate *>(qGetPtrHelper(d_ptr));
}
friend class QObjectPrivate;
再來看看qGetPtrHelper的定義：
template <typename T> static inline T *qGetPtrHelper(T *ptr)
{
return ptr;
}
再來看QScopePointer，它類似於智能指針，這樣不用關心 d_ptr的釋放，當離開QScopePointer的作用范圍，QScopePointer會自動釋放d_ptr指向的堆內存，那么這個指針是什么時候生成的呢？q_ptr又是什么時候賦值的呢？讓我們來看看qobject.cpp的實現：
QObject::QObject(QObject *parent)
: d_ptr(new QObjectPrivate)
{
Q_D(QObject);
d_ptr->q_ptr = this;
...
}
QObject::QObject(QObjectPrivate &dd, QObject *parent)
: d_ptr(&dd)
{
Q_D(QObject);
d_ptr->q_ptr = this;
...
}
我們看第一個構造函數，對於根結點的d_ptr指向new QObjectPrivate，而QObjectPrivate派生自QObjectData，那么Q_D(QObject)宏表示什么意思呢？
#define Q_D(Class) Class##Private * const d = d_func()
Q_D(QObject)；翻譯如下：
QObjectPrivate * const d = d_func();
不難看出Q_D(QObject)；定義了一個QObjectPrivate的常量指針，指向d_func() 的返回值，而該返回值，正是d_ptr（見頭文件 d_func()的定義），因此通過Q_D宏我們就可以訪問d指針了。
對於第二個構造函數稍后介紹，下面來看看非根結點的d_ptr的實現情況：
頭文件：
class Q_CORE_EXPORT QObjectPrivate : public QObjectData
{
Q_DECLARE_PUBLIC(QObject)
...
};
class Q_GUI_EXPORT QWidgetPrivate : public QObjectPrivate
{
Q_DECLARE_PUBLIC(QWidget)
...
};
class Q_GUI_EXPORT QWidget : public QObject
{
...
Q_DECLARE_PRIVATE(QWidget)
...
public:
...
explicit QWidget(QWidget* parent = 0, Qt::WindowFlags f = 0);
...
};
我們首先來看看Q_DECLARE_PUBLIC宏：
#define Q_DECLARE_PUBLIC(Class) \
inline Class* q_func() { return static_cast<Class *>(q_ptr); } \
inline const Class* q_func() const { return static_cast<const Class *>(q_ptr); } \
friend class Class;
根據宏定義，Q_DECLARE_PUBLIC(QObject)翻譯如下：
template <typename T> static inline T *qGetPtrHelper(T *ptr)
{
return ptr;
}
inline QObject *q_func()
{
return static_cast<QObject *>(q_ptr);
}
inline const QObject *q_func() const
{
return static_cast<const QObject *>(q_ptr);
}
friend class QObject;
Q_DECLARE_PUBLIC(QWidget)翻譯如下：
inline QWidget *q_func()
{
return static_cast<QWidget *>(q_ptr);
}
inline const QWidget *q_func() const
{
return static_cast<const QWidget *>(q_ptr);
}
friend class QWidget;
注意這里的q_ptr是在QObjectData里公有聲明的，QObjectPrivate，QWidgetPrivate都派生或間接派生自QObjectData，所以可以訪問q_ptr。
接下來看Q_DECLARE_PRIVATE(QWidget)的翻譯：
inline QWidgetPrivate *d_func()
{
return reinterpret_cast<QWidgetPrivate *>(qGetPtrHelper(d_ptr));
}
inline const QWidgetPrivate *d_func() const
{
return reinterpret_cast<const QWidgetPrivate *>(qGetPtrHelper(d_ptr));
}
friend class QWidgetPrivate;
接下來看看QWidget的構造函數的實現：
QWidget::QWidget(QWidget *parent, Qt::WindowFlags f)
: QObject(*new QWidgetPrivate, 0)
{
...
}
看到QObject(*new QwidgetPrivate, 0)這里調用了QObject的第二個構造函數，將d_ptr指向new QWidgetPrivate所指向的堆內存。
還可以參考https://wiki.qt.io/D-Pointer/zh，這個講的不錯！