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Qt 智能指针QScopedPoint用法

news 2024/10/25 8:45:32

1. 智能指针是什么

智能指针是C++11引入的一种指针封装类型，用于自动管理动态分配的内存。智能指针的目的是解决传统裸指针带来的内存泄漏、悬挂指针等问题，并使代码更安全、更易读。

2. 智能指针有什么用

1.自动管理内存，避免内存泄漏和悬挂指针问题；
2.简化代码，减少异常处理和资源管理的复杂性；
3.提高代码可读性和可维护性；
4.帮助实现RAII（资源获取即初始化）原则，更好地管理资源。

3. 智能指针和普通指针区别

智能指针和普通指针的主要区别在于内存管理方式。普通指针（裸指针）直接使用内存地址，需要手动申请和释放内存，容易导致内存泄漏和悬挂指针等问题。而智能指针封装了内存地址，通过自动管理内存的方式避免了这些问题。
智能指针内部维护了一个引用计数器，当一个智能指针被创建或拷贝时，计数器加1；当一个智能指针被销毁或重置时，计数器减1。当计数器减至0时，智能指针会自动释放其所指向的内存。这种方式称为“所有权”（ownership）模型，智能指针具有其内存的所有权，避免了普通指针中的多个指针指向同一内存地址的情况。
另外，智能指针还提供了一些有用的成员函数，如reset()、release()等，可以更方便地进行内存管理。同时，智能指针的类型也不同，如std::unique_ptr表示独占所有权的智能指针，std::shared_ptr表示共享所有权的智能指针，std::weak_ptr表示观察智能指针等。

4. QScopedPoint介绍

QScopedPointer类用于存储一个指向动态分配的对象的指针，并在对象销毁时自动删除它。
手动管理堆分配的对象是困难且容易出错的。常见的后果是代码内存泄漏，难以维护。QScopedPointer是一个小工具类，通过将基于堆栈的内存所有权分配给堆分配，一般称资源获取即初始化（RAII），从而大大简化了这一点。
QScopedPointer保证当当前作用域消失时，所指向的对象将被删除。
当使用QScopedPointer时，可以确保在函数退出时，所分配的对象会被自动删除，从而避免了内存泄漏。这使得代码更简洁、更安全，减少了内存泄漏和代码错误的风险。
比如：一般我们自行new在堆中创建对象时，需手动管理内存，如下：

  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;}

如果改用智能指针，代码清晰易懂

  void myFunction(bool useSubClass){// assuming that MyClass has a virtual destructorQScopedPointer<MyClass> p(useSubClass ? new MyClass() : new MySubClass);QScopedPointer<QIODevice> device(handsOverOwnership());if (m_value > 3)return;process(device);}

如果被const修饰，普通指针与智能指针的对比：

      const QWidget *const p = new QWidget();// 等同于const QScopedPointer<const QWidget> p(new QWidget());QWidget *const p = new QWidget();// 等同于const QScopedPointer<QWidget> p(new QWidget());const QWidget *p = new QWidget();// 等同于QScopedPointer<const QWidget> p(new QWidget());

5. QScopedPoint用法

首先包含头文件

#include <QScopedPointer>

    QScopedPointer<int> pInt(new int(99));qDebug().noquote() << "*pInt :" << *pInt << *pInt.data(); // 99 99

使用很简单。

6. take()和data()方法区别

QScopedPointer 有两个重要的方法：take() 和 data()。

take() 方法：
- take() 是一个成员函数，它允许你获取 QScopedPointer 所指向的对象，并将 QScopedPointer 设置为 null。这意味着一旦调用了 take()，QScopedPointer 将不再拥有该对象，并且不再负责其生命周期。
- 这个方法通常用于在多线程环境中安全地传递对象，或者在知道对象生命周期的情况下安全地获取对象。
data() 方法：
- data() 返回一个指向所持有对象的指针。这个方法主要用于访问或修改所指向的对象。
- 注意，尽管 data() 返回一个指针，但这个指针的生命周期依赖于 QScopedPointer 的生命周期。如果 QScopedPointer 被销毁，那么这个指针将变得无效。
  使用注意事项：

使用 take() 时要特别小心，确保在 take() 之后，不会意外地使用 QScopedPointer，因为这样可能会导致未定义的行为。
使用 data() 时，要确保在 QScopedPointer 的生命周期内使用返回的指针，否则可能会导致悬挂指针或其他问题。

如下示例：

#include <QScopedPointer>  class MyClass {  
public:  MyClass() {  // 初始化操作  }  ~MyClass() {  // 清理操作  }  void show() {  // 显示对象内容  }  
};  int main() {  QScopedPointer<MyClass> ptr(new MyClass); // 创建一个 MyClass 对象，QScopedPointer 管理其生命周期  // 使用 data() 方法访问对象  MyClass* rawPtr = ptr.data(); // 返回原始指针，QScopedPointer 仍然拥有这个对象  rawPtr->show(); // 显示对象内容  // 使用 take() 方法转移对象所有权  MyClass* takenPtr = ptr.take(); // take() 返回原始指针，QScopedPointer 不再拥有这个对象  takenPtr->show(); // 显示对象内容，然后释放 takenPtr，不调用 MyClass 的析构函数  return 0;  
}