Roson的Qt之旅#72 Qt容器介绍

Qt库提供了一组通用的基于模板的容器类。这些类可用于存储指定类型的项。例如，如果你需要一个可调整大小的QString数组，使用QVector。

这些容器类被设计成比STL容器更轻、更安全、更容易使用。如果你不熟悉STL，或者更喜欢“Qt方式”，你可以使用这些类而不是STL类。

容器类是隐式共享的，它们是可重入的，并且它们对速度、低内存消耗和最小的内联代码扩展进行了优化，从而产生更小的可执行文件。此外，当所有用于访问它们的线程都将它们用作只读容器时，它们是线程安全的。

为了遍历存储在容器中的项，可以使用两种类型的迭代器之一:java风格的迭代器和stl风格的迭代器。java风格的迭代器更容易使用并提供高级功能，而STL风格的迭代器稍微更高效，可以与Qt和STL的泛型算法一起使用。

Qt还提供了foreach关键字，可以很容易地遍历存储在容器中的所有项。

Qt提供了以下顺序容器:QList、QlinkedList、QVector、QStack和QQueue。对于大多数应用程序，QList是最好的类型。虽然它是作为数组列表实现的，但它提供了非常快的前置和追加。如果你真的需要一个链表，使用QlinkedList;如果你想要你的项目占据连续的内存位置，使用QVector。QStack和QQueue是提供LIFO和FIFO语义的方便类。

Qt还提供了这些关联容器:QMap、QMultiMap、QHash、QMultiHash和QSet。“Multi”容器方便地支持与单个键相关联的多个值。“Hash”容器通过使用哈希函数而不是对排序集进行二分查找，从而提供了更快的查找速度。
在特殊情况下，QCache和QContiguousCache类在有限的缓存存储中提供有效的对象哈希查找。

容器可以嵌套。 例如，完全可以使用QMap>，其中键类型是QString，值类型是QList。  

容器定义在与容器同名的单独头文件中(例如，)。 为了方便起见，容器是在中向前声明的。  

存储在各种容器中的值可以是任何可分配的数据类型。要进行限定，类型必须提供默认构造函数、复制构造函数和赋值操作符。 这涵盖了您可能想要存储在容器中的大多数数据类型，包括基本类型，如int和double，指针类型，以及Qt数据类型，如QString, QDate和QTime，但它不包括QObject或任何QObject子类(QWidget, QDialog, QTimer，等等)。 如果您试图实例化QList，编译器将报错QWidget的复制构造函数和赋值操作符被禁用。

如果您希望将这些类型的对象存储在容器中，则将它们存储为指针，例如将它们存储为QList。  
下面是一个自定义数据类型的例子，它满足可赋值数据类型的要求:  

  class Employee
  {
  public:
      Employee() {}
      Employee(const Employee &other);

      Employee &operator=(const Employee &other);

  private:
      QString myName;
      QDate myDateOfBirth;
  };

  
如果不提供复制构造函数或赋值操作符，c++会提供一个默认实现来执行成员对成员的复制。 在上面的例子中，这就足够了。 此外，如果不提供任何构造函数，c++提供了一个默认构造函数，该构造函数使用默认构造函数初始化其成员。虽然它没有提供任何显式构造函数或赋值操作符，但以下数据类型可以存储在容器中:  

  struct Movie
  {
      int id;
      QString title;
      QDate releaseDate;
  };

  
有些容器对它们可以存储的数据类型有额外的要求。例如，QMap的Key类型必须提供operator<()。这些特殊的要求被记录在类的详细描述中。在某些情况下，特定的功能有特殊的要求; 这些是按每个函数来描述的。如果需求没有得到满足，编译器总是会发出错误。  Qt的容器提供了操作符<<()和操作符>>()，这样就可以很容易地使用QDataStream来读写它们。这意味着存储在容器中的数据类型也必须支持操作符<<()和操作符>>()。 提供这种支持很简单; 以下是我们如何在上面的Movie结构中实现它:  

  QDataStream &operator<<(QDataStream &out, const Movie &movie)
  {
      out << (quint32)movie.id << movie.title
          << movie.releaseDate;
      return out;
  }

  QDataStream &operator>>(QDataStream &in, Movie &movie)
  {
      quint32 id;
      QDate date;

      in >> id >> movie.title >> date;
      movie.id = (int)id;
      movie.releaseDate = date;
      return in;
  }

某些容器类函数的文档引用了默认构造的值; 例如，QVector会自动用默认构造的值初始化它的条目，如果指定的键不在映射中，QMap::value()会返回一个默认构造的值。 对于大多数值类型，这仅仅意味着使用默认构造函数(例如QString的空字符串)创建一个值。 但是对于像int和double这样的基本类型，以及指针类型，c++语言没有指定任何初始化; 在这种情况下，Qt的容器会自动将该值初始化为0。  
 

Qt包含三个在某些方面类似于容器的模板类。 这些类不提供迭代器，不能与foreach关键字一起使用。  

• QVarLengthArray 提供低级的变长数组。 它可以在速度特别重要的地方代替QVector。  
• QCache 提供一个缓存来存储与Key类型的键相关联的特定类型T的对象。  
• QContiguousCache 提供一种缓存通常以连续方式访问的数据的有效方法。  
• QPair 存储一对元素。

与Qt模板容器竞争的其他非模板类型有QBitArray、QByteArray、QString和QStringList。