为什么Qt使用原始指针?
在用普通的 C++ 编写了很多代码之后,我最近又回到了 Qt/C++ 编程。
在浏览 StackOverflow 时,我经常会看到诸如“为什么使用指针?”之类的帖子。在大多数情况下,答案的要点是“如果可以避免,请不要使用它们”。
在 C++ 中编码时,我现在主要尝试使用由 ( const) 引用传递的堆栈变量,或者,如有必要,std::shared_ptr分别使用。std::unique_ptr 需要的地方。
回到 Qt,我发现所有这些“原则”显然都被完全忽略了。
我知道 Qt 使用自己的内存管理来处理原始指针,但这是我的问题:
为什么他们至少不使用shared_ptror unique_ptr,特别是因为他们甚至有自己的实现QSharedPointer?
回答
Qt 从 4.x 版本开始就是围绕在 C++ 环境中模仿 Java 的框架思想而设计的,使用 C++98 的手段。它建立了“所有者”-“从属”关系,而不是 RAII 交互方法,在框架的术语中是“父母”和“孩子”。更多的,Qt 使用 PIMLP 的概念 - 私有实现。QObject您操作的对象并不是正在发生的事情的真实表示,它们是完全隐藏的内部实现的接口。
根据设计,您必须创建子元素的 QObject 派生对象并将所有权传递给拥有对象。例如,如果窗口是所有者,则窗口内的 Button 将是“从属”对象。当所有者被删除时,所有从属于它的对象也将被删除。所有QObjects 都是线程感知的,但QWidgets只能在主线程中工作。这将创建一个非拥有指针:
QWidget *myWidget = new QWidget(mainWindow);
mainWindowQWidget在这种情况下将拥有实例。但这一个是拥有的?
QWidget *myWidget = new QWidget;
不是。它仍然归 QApplication 所有。
QObjectDerivedClass *myWidget = new QObjectDerivedClass;
它是一个拥有指针,但该对象已注册为存在于我们的框架中。更重要的是,如果任何实例被分配了一个名字,它就可以被找到,存储 QObjects 来访问它们只是一种缓存优化。
所有QObjects和QWidgets都在全局注册并且是可迭代的。销毁 QApplicationCore实例后,所有顶级 QWidget 都将被释放。至少在 Qt 4.x 版本中,该规则有一个未记录的例外,即QDesktopWidget对象被忽略,即使它们是顶级小部件。因此,如果 aQMainWindow通过成为其子项而被迫出现在某个屏幕上,则它不会被销毁。
现在开始发挥信号插槽连接。在 GUI 中,某些处理程序在父子连接建立后立即开始工作,但您可以添加新的处理程序。如果在创建的消息泵的开头和结尾之间删除了子对象QEventLoop,则您的程序可能会遇到 UB。为避免这种情况,您必须deleteLater()在设计时刻调用要删除的标记对象。线程之间的信号处理是分开完成的。实际上,主事件循环是 GUI 中唯一与其他线程同步的部分。
由于某些受支持的嵌入式平台所强加的如此复杂的结构和已经存在的在一个线程中工作的要求,与可能对性能的影响相比,在 GUI 框架内使用智能指针的需求可以忽略不计。
在 C++11 之前 Qt 有QPointer(并且仍然得到它),它知道 QObject 是否仍然存在或不使用类似于所有者-子交互的机制。
这种设计早于 C++11,QSharedPointer仅在此之后出现,以填补用户要求维护用户定义数据模型的利基。它不支持某些功能,例如,您不能像 ISO 版本那样拥有它的原子版本,在 5.x 的最后一个版本之前它只是部分原子版本。QAtomicPointer不是QPointeror QSharedPointer,它的作用就像std::atomic<QObject*>. QSharedPointer虽然允许使用自定义的非独立删除器,包括调用deleteLater():
QSharedPointer<MyDataQObject> objPtr { new MyDataQObject, &QObject::deleteLater };
假设MyDataQObject派生自QObject,objPtr将deleteLater()在托管对象的上下文中调用方法,而不是delete在销毁或重置时使用托管指针。