Qt 容器類之順序存儲容器

Qt 容器類之順序存儲容器

本來計劃先來說下 model/view 的，結果發(fā)現(xiàn) model/view 涉及到一些關于容器的內容，于是就把容器部分提前了。

容器 Containers，有時候也被稱為集合 collections，指的是能夠在內存中存儲其他特定類型的對象的對象，這種對象一般是通用的模板類。C++提供了一套完整的解決方案，成為標準模板庫 Standard Template Library，也就是我們常說的 STL。

Qt 提供了它自己的一套容器類，這就是說，在 Qt 的應用程序中，我們可以使用標準 C++的 STL，也可以使用 Qt 的容器類。Qt 容器類的好處在于，它提供了平臺無關的行為，以及隱式數(shù)據(jù)共享技術。所謂平臺無關，即 Qt 容器類不因編譯器的不同而具有不同的實現(xiàn)；所謂“隱式數(shù)據(jù)共享”，也可以稱作“寫時復制 copy on write”，這種技術允許在容器類中使用傳值參數(shù)，而不會發(fā)生額外的性能損失。Qt 容器類提供了類似 Java 的遍歷器語法，同樣也提供了類似 STL 的遍歷器語法，以方便用戶選擇自己習慣的編碼方式。最后一點，在一些嵌入式平臺，STL 往往是不可用的，這時你就只能使用 Qt 提供的容器類，除非你想自己創(chuàng)建。

今天我們要說的是“順序儲存容器”。所謂順序存儲，就是它存儲數(shù)據(jù)的方式是一個接一個的，線性的。

第一個順序存儲容器是 QVector，即向量。QVector是一個類似數(shù)組的容器，它將數(shù)據(jù)存儲在連續(xù)內存區(qū)域。同 C++數(shù)組不同之處在于，QVector知道它自己的長度，并且可以改變大小。對于獲取隨機位置的數(shù)據(jù)，或者是在末尾處添加數(shù)據(jù)，QVector的效率都是很高的，但是，在中間位置插入數(shù)據(jù)或者刪除數(shù)據(jù)，它的效率并不是很高。在內存中 QVector的存儲類似下圖(出自 C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

同 STL 的 vector類類似，QVector也提供了[]的重載，我們可以使用[]賦值：

QVector<double> v(2); 
v[0] = 1.1; 
v[1] = 1.2;

如果實現(xiàn)不知道 vector 的長度，可以創(chuàng)建一個空參數(shù)的 vector，然后使用 append()函數(shù)添加數(shù)據(jù)：

QVector<double> v; 
v.append(1.1); 
v.append(1.2);

在 QVector類中，<<也被重載，因此，我們也可以直接使用<<操作符：

QVector<double> v; 
v << 1.1 << 1.2; 

注意，如果 QVector中的數(shù)據(jù)沒有被顯式地賦值，那么，數(shù)據(jù)項將使用加入類的默認構造函數(shù)進行初始化，如果是基本數(shù)據(jù)類型和指針，則初始化為0.

QLinekdList是另外一種順序存儲容器。在數(shù)據(jù)結構中，這是一個鏈表，使用指針連接起所有數(shù)據(jù)。它的內存分布如下(出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

正如數(shù)據(jù)結構中所描述的那樣，QLinkedList的優(yōu)點是數(shù)據(jù)的插入和刪除很快，但是隨機位置值的訪問會很慢。與 QVector不同，QLinkedList并沒有提供重載的[]操作符，你只能使用 append()函數(shù)，或者<<操作符進行數(shù)據(jù)的添加，或者你也可以使用遍歷器，這個我們將在后面內容中詳細描述。

QList是一個同時擁有 QVector和 QLinkedList的大多數(shù)有點的順序存儲容器類。它像QVector一樣支持快速的隨機訪問，重載了[]操作符，提供了索引訪問的方式；它像QLinkedList一樣，支持快速的添加、刪除操作。除非我們需要進行在很大的集合的中間位置的添加、刪除操作，或者是需要所有元素在內存中必須連續(xù)存儲，否則我們應該一直使用 Qlist。

QList有幾個特殊的情況。一個是 QStringList，這是 QList的子類，提供針對QString 的很多特殊操作。QStack和QQueue分別實現(xiàn)了數(shù)據(jù)結構中的堆棧和隊列，前者具有push(), pop(), top()函數(shù)，后者具有 enqueue(), dequeue(), head()函數(shù)。具體情況請查閱API 文檔。

另外需要指出的一點是，我們所說的模板類中的占位符T，可以使基本數(shù)據(jù)類型，比如 int，double 等，也可以指針類型，可以是類類型。如果是類類型的話，必須提供默認構造函數(shù)，拷貝構造函數(shù)和賦值操作符。Qt 的內置類中的 QByteArray，QDateTime，QRegExp，QString和QVariant是滿足這些條件的。但是，QObject 的子類并不符合這些條件，因為它們通常缺少拷貝構造函數(shù)和賦值操作符。不過這并不是一個問題，因為我們可以存儲 QObject 的指針，而不是直接存儲值。T 也可以是一個容器，例如：

QList<QVector<int> > list;

注意，在最后兩個>之間有一個空格，這是為了防止編譯器把它解析成>>操作符。這個空格是必不可少的，切記切記！

下面我們來看一個類(出自 C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

class Movie 
{ 
public: 
        Movie(const QString &title = "", int duration = 0); 

        void setTitle(const QString &title) { myTitle = title; } 
        QString title() const { return myTitle; } 
        void setDuration(int duration) { myDuration = duration; } 
        QString duration() const { return myDuration; } 

private: 
        QString myTitle; 
        int myDuration; 
};

我們能不能把這個類放進 Qt 容器類呢？答案是肯定的。下面我們來對照著前面所說的要求：第一，雖然這個類的構造函數(shù)有兩個參數(shù)，但是這兩個參數(shù)都有默認值，因此，像 Movie()這種寫法是允許的，所以，它有默認構造函數(shù)；第二，這個類表面上看上去沒有拷貝構造函數(shù)和賦值操作符，但是 C++編譯器會為我們提供一個默認的實現(xiàn)，因此這個條件也是滿足的。對于這個類而言，默認拷貝構造函數(shù)已經(jīng)足夠，無需我們自己定義。所以，我們可以放心的把這個類放進 Qt 的容器類。

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