Qt提供了豐富的容器類型,如:QList、QVector、QMap等等。詳細的使用方法可以參考官方文檔,網上也有很多示例文章,不過大部分文章的舉例都是使用基礎類型:如int、QString等。如果我們要存儲一個對象類型,應該如何做呢?—— 當然是和int類型一樣操作,因為這些容器類都是泛型的。不過,我們今天要討論的不是容器類的使用用法,而是容器存儲的對象內存如何釋放的問題。
(這里提到了對象類型是指 Class/Struct,可以繼承自QObject,也可以是普通的C++類。)
下面以QList<T>為例,直接通過代碼來看一下以下幾種情況的內存釋放。
0.測試前的一點點准備
1 // testobj.h 2 #ifndef TESTOBJ_H 3 #define TESTOBJ_H 4 5 #include <QObject> 6 7 // 測試對象(也可以不繼承QObject) 8 class TestObj : public QObject 9 { 10 Q_OBJECT 11 public: 12 explicit TestObj(QObject *parent = 0); 13 14 ~TestObj(); 15 16 TestObj(const TestObj& obj); 17 18 TestObj& operator=(const TestObj& obj); 19 20 }; 21 22 #endif // TESTOBJ_H
實現TestObj
1 // testobj.cpp 2 #include "testobj.h" 3 #include <QDebug> 4 5 // 構造時輸出log 6 TestObj::TestObj(QObject *parent) : QObject(parent) 7 { 8 qDebug()<<"TestObj C.tor."; 9 } 10 11 // 析構時輸出log 12 TestObj::~TestObj(){ 13 qDebug()<<"TestObj D.tor."; 14 } 15 16 // 拷貝時輸出log 17 TestObj::TestObj(const TestObj& obj){ 18 19 qDebug()<<"TestObj COPY."; 20 } 21 22 // 賦值時輸出log 23 TestObj& TestObj::operator=(const TestObj& obj){ 24 25 qDebug()<<"TestObj =."; 26 return *this; 27 }
1.在棧上創建對象,然后添加容器
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 5 #include "testobj.h" 6 7 int main(int argc, char *argv[]) 8 { 9 QCoreApplication a(argc, argv); 10 11 { 12 // Test one 13 { 14 TestObj obj; 15 { 16 QList<TestObj> objList; 17 objList.append(obj); 18 } 19 20 qDebug()<<"ONE: "<<"objList release."; 21 } 22 23 qDebug()<<"ONE: "<<"TestObj release."; 24 qDebug()<<endl; 25 } 26 27 return a.exec(); 28 }
運行結果:
結論:
對象加入到容器時會發生拷貝,容器析構時,容器內的對象也會析構。
2. 在堆上創建對象,然后添加到容器
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 5 #include "testobj.h" 6 7 int main(int argc, char *argv[]) 8 { 9 QCoreApplication a(argc, argv); 10 11 { 12 // test tow 13 { 14 TestObj *obj = new TestObj; 15 { 16 QList<TestObj*> objList; 17 objList.append(obj); 18 } 19 qDebug()<<"TWO: "<<"objList release."; 20 } 21 22 qDebug()<<"TWO: "<<"TestObj release? NO!"; 23 qDebug()<<endl; 24 } 25 26 return a.exec(); 27 }
運行結果:
結論:
對象不會發生拷貝,但容器析構后容器內的對象並未析構
3. 使用Qt智能指針來管理堆上的對象,然后添加到容器
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 #include <QSharedPointer> 5 6 #include "testobj.h" 7 8 int main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 QCoreApplication a(argc, argv); 11 12 { 13 // test three 14 { 15 QSharedPointer<TestObj> obj(new TestObj); 16 { 17 QList<QSharedPointer<TestObj>> objList; 18 objList.append(obj); 19 } 20 qDebug()<<"THREE: "<<"objList release."; 21 } 22 23 qDebug()<<"THREE: "<<"TestObj release? YES!"; 24 qDebug()<<endl; 25 } 26 27 return a.exec(); 28 }
運行結果:
結論:
對象不會發生拷貝,容器析構的時候,容器內對象並未析構,但超過作用域后,智能指針管理的對象會析構。
4.給測試對象一個parent(父對象),然后進行上述測試
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 5 #include "testobj.h" 6 7 int main(int argc, char *argv[]) 8 { 9 QCoreApplication a(argc, argv); 10 11 { 12 // test four 13 { 14 QObject root; 15 TestObj *obj = new TestObj(&root); 16 { 17 QList<TestObj*> objList; 18 objList.append(obj); 19 } 20 qDebug()<<"FOUR: "<<"objList release."; 21 } 22 23 qDebug()<<"FOUR: "<<"TestObj release? YES!"; 24 qDebug()<<endl; 25 } 26 27 return a.exec(); 28 }
運行結果:
結論:
這里的root對象起到了類似智能指針的作用,這也是Qt的一個特性,即在父對象析構的時候,會將其左右子對象析構。(注意:普通C++對象並無此特性))
5.將QList作為測試對象的parent,然后進行上述測試
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 #include <QSharedPointer> 5 6 #include "testobj.h" 7 8 int main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 QCoreApplication a(argc, argv); 11 12 { 13 // test five 14 { 15 { 16 QList<TestObj*> objList; 17 TestObj *obj = new TestObj(&objList); // Error: QList<> is NOT a QObject. 18 objList.append(obj); 19 } 20 qDebug()<<"FIVE: "<<"objList release."; 21 qDebug()<<"FIVE: "<<"TestObj release? ERROR!"; 22 } 23 24 qDebug()<<endl; 25 } 26 27 return a.exec(); 28 }
測試結果:
1 // 編譯錯誤,因為QList並不繼承自QObject,所以不能作為TestObj的parent
結論:
// qlist.h
// qbytearraylist.h
QList並不是QObject,只是普通的模板類
6.擴展一下 QList,繼承QObject
1 // testobjlist.h 2 #ifndef TESTOBJLIST_H 3 #define TESTOBJLIST_H 4 5 #include <QObject> 6 #include <QList> 7 8 class TestObj; 9 10 class TestObjList : public QObject, public QList<TestObj*> 11 { 12 Q_OBJECT 13 public: 14 explicit TestObjList(QObject *parent = 0); 15 ~TestObjList(); 16 }; 17 18 #endif // TESTOBJLIST_H
1 // testobjlist.cpp 2 #include "testobjlist.h" 3 #include "testobj.h" 4 #include <QDebug> 5 6 TestObjList::TestObjList(QObject *parent) : QObject(parent) 7 { 8 qDebug()<<"TestObjList C.tor."; 9 } 10 11 TestObjList::~TestObjList() 12 { 13 qDebug()<<"TestObjList D.tor."; 14 }
測試:
1 // main.cpp 2 #include <QCoreApplication> 3 #include <QList> 4 #include <QSharedPointer> 5 6 #include "testobj.h" 7 #include "testobjlist.h" 8 9 int main(int argc, char *argv[]) 10 { 11 QCoreApplication a(argc, argv); 12 13 { 14 // test six 15 { 16 { 17 TestObjList objList; 18 TestObj *obj = new TestObj(&objList); // Error: QList<> is NOT a QObject. 19 objList.append(obj); 20 } 21 qDebug()<<"SIX: "<<"objList release."; 22 qDebug()<<"SIX: "<<"TestObj release? YES!"; 23 } 24 25 qDebug()<<endl; 26 } 27 28 return a.exec(); 29 }
測試結果:
結論:
TestObjList 釋放的時候會釋放其內部的對象
7.附加測試
1 { 2 TestObjList objList; 3 TestObjList list2 = objList; // Error: QObject Q_DISABLE_COPY 4 }
結論:
Qt為了防止開發者出錯,將QObject的類拷貝構造函數和賦值操作符都DISABLE了。這樣做的好處是,一旦開發者不小心定義了一個QList<QObject>的容器,在添加對象時就會得到一個編譯錯誤,從而避免發生隱式拷貝。
總結,使用容器類存儲對象時,最好使用對象指針類型,如:QList<TestObj*>,而不要使用 QList<TestObj> 這樣的定義。建議采用 智能指針QSharedPointer 或 為對象設置parent 的方法來管理內存,避免內存泄露。