QString, QByteArray, 和 QVariant用法详解

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QString, QByteArray, 和 QVariant这三个类和容器有许多相同之处，并且在一些情况下可以被当作特殊的容器。 同样，像容器，这些类使用隐式共享来优化内存和速度。

我们将从QString开始。 字符串被每个GUI程序所使用，不仅是用户界面而且还有数据结构。 C++原生提供两种字符串： 传统的C风格以'\0'结尾的字符数组和std::string类。 与这些不同，QString使用16-bit Unicode值。 Unicode 包含 ASCII 和 Latin-1 这个子集和它们的普通数值。 而QString是16-bit，所以它可以表示世界上绝大多数语言的字符。 Unicode的更多信息，请看十七章。

当使用QString时，我们不必操心如此隐秘的细节像分配足够的内存或着是数据是'\0'结尾的。 总的来说，QString可以被认为是一个QChar向量。一个QString能嵌入'\0'字符。 length()函数返回整个字符串大小，包括嵌入的'\0'。

QString提供一个二元+操作符来连接两个字符串和一个+=操作符来向一个字符串追加字符串。 因为QString在字符串的结尾处自动预分配内存，所以通过反复追加字符来增加一个字符串是非常快的。 这是一个+和+=结合的例子：

QString str = "User: "; str += userName + "\n";

还有一个QString::append()函数与+=操作符有这一样的功能：

str = "User: "; str.append(userName); str.append("\n");

组合字符串的一个完全不同的方式是使用QString的sprintf()函数：

str.sprintf("%s %.1f%%", "perfect competition", 100.0);

支持同样的格式说明符像C++库的sprintf()函数。 在上面的例子中，str被赋值为 "perfect competition 100.0%"。

从另外一个字符串或数字来构建字符串还有另外一种方式，就是使用arg()：

str = QString("%1 %2 (%3s-%4s)") .arg("permissive").arg("society").arg(1950).arg(1970);

在这个例子中，"%1"被"permissive"替换，"%2被"society"替换，"%3"被"1950"替换，而"%4"被 "1970"替换。 结果是"permissive society (1950s-1970s)"。 arg()重载支持各种各样的数据类型。 某些重载有附加参数来控制域宽，数字基数，或浮点精度。 通常，arg()是比sprintf()更好的解决方案，因为它是类型安全（type-safe）的，完全支持Unicode，并且允许translators对"%n"参数重新排序。

QString能将数字转换为字符串，通过使用静态函数QString::number()：

str = QString::number(59.6);

或者使用setNum()函数：

str.setNum(59.6);

逆向变换，就是将一个字符串转换为一个数字，使用的是toInt(), toLongLong(), toDouble()，等等。 例如：

bool ok; double d = str.toDouble(&ok);

这些函数接受一个可选的bool类型的指针并设置这个bool变量为TRue或false，这取决于转换成功与否。 如果转换失败，这些函数返回0。

一旦我们有一个字符串，我们经常想要提取它的一些部分。 mid()函数返回一个给定起始位置（第一个参数）和长度（第二个参数）的字串。 例如，下面的代码在控制台上打印"pays"：^[*]

^[*]使用实用的qDebug() << arg语法需要包含头文件，而qDebug("...", arg)语法在任何至少包含一个Qt头文件的文件中可用。

QString str = "polluter pays principle"; qDebug() << str.mid(9, 4);

如果省略第二个参数，mid()返回从指定的起始位置到这个字符串结尾的子串。 例如，下面的代码在控制台上打印"pays principle"：

QString str = "polluter pays principle"; qDebug() << str.mid(9);

还有left()和right()函数，它们也执行类似的工作。 他们俩都接受一个表示字符数量的数字，n,并返回并返回最前面或最后面的n个字符。 例如，下面的代码在控制台上打印"polluter principle"：

QString str = "polluter pays principle"; qDebug() << str.left(8) << " " << str.right(9);

如果我们希望找出一个字符串是否包含某个字符，字串，或正则表达式，我们可以使用QString的indexOf()函数中的一个：

QString str = "the middle bit"; int i = str.indexOf("middle");

i将被置为4。indexOf()函数返回-1在失败时，并接受一个可选的起始位置和大小写敏感标志。

如果我们希望检查一个字符串是否是以某物开始或结束，我们可以使用startsWith()和endsWith()函数：

if (url.startsWith("http:") && url.endsWith(".png")) ...

这个要比下面的简单快速：

if (url.left(5) == "http:" && url.right(4) == ".png") ...

使用==操作符的字符串比较是大小写敏感的。 如果我们正在比较用户级（user-visible）字符串，localeAwareCompare()经常是正确的选择，并且如果我们希望大小写不敏感，我们可以用toUpper()或toLower()。 例如：

if (fileName.toLower() == "readme.txt") ...

如果我们希望用一个字符串替换另一个字符串的某一部分，可以用replace()：

QString str = "a cloudy day"; str.replace(2, 6, "sunny");

结果是"a sunny day"。 可以改用remove()和insert()：

str.remove(2, 6); str.insert(2, "sunny");

首先，我们删除从位置2开始的6个字符，产生一个字符串"a day"（有两个空格），然后我们在位置2处插入"sunny"。

有重载版本的replace()，它们能将所有出现第一个参数的地方用第二个参数替换。 例如，这是如何将所有出现"&"的地方用"&"来替换：

str.replace("&", "&");

一个经常的需求是过滤掉字符串中的空白符（如空格，制表符，和换行符）。 QString有一个函数能从字符串的两端删除空白符：

QString str = " BOB \t THE \nDOG \n"; qDebug() << str.trimmed();

字符串str可被描述为：

trimmed()返回的字符串是：

当处理用户输入时，我们经常希望将一个或多个内部空白符替换为单个空格，另外还要过滤掉两端的空白符。 这就是simplified()函数所做的：

QString str = " BOB \t THE \nDOG \n"; qDebug() << str.simplified();

simplified()返回的字符串是：

一个字符串能被分成为一个装有子串的QStringList，通过使用QString::split()：

QString str = "polluter pays principle"; QStringList words = str.split(" ");

在上面的例子，我们把"polluter pays principle"分成三个子串： "polluter", "pays", 和 "principle"。 split()函数有一个可选的第三个参数（译者注：Qt4.4版应该是第二个参数）用来决定保留（缺省）还是丢弃空的子串。

QStringList能被组成单个的字符串，通过使用join()。 join()的参数被插入到每对被组合的字符串之间。 例如，下面展示的是如何创建单个的字符串，它由QStringList中的字符串组成，字符串之间按字母顺序排序并用换行符分开：

words.sort(); str = words.join("\n");

当处理字符串时，我们经常需要判断一个字符串是否是空。 调用isEmpty()或检查length()是否为0就可以达到目的。

在大多数情况下，从const char *字符串到QString的转换是自动的，例如：

str += " (1870)";

这里我们将一个const char *加到一个QString上，没有任何约束。 要将一个const char *显示转换成一个QString，就简单地使用一个QString cast，或者调用fromAscii()或fromLatin1()。 (See Chapter 17 for an explanation of handling literal strings in other encodings.)

要将一个QString转换为一个const char *，就使用toAscii()或toLatin1()。 这些函数返回一个QByteArray，它能被转换为一个const char *，通过使用QByteArray::data()或QByteArray::constData()。 例如：

printf("User: %s\n", str.toAscii().data());

为了方便，Qt提供qPrintable()宏，它执行和toAscii().constData()顺序相同的操作。

printf("User: %s\n", qPrintable(str));

当我们在一个QByteArray上调用data()或constData()，返回的字符串属于QByteArray对象所有。 这意味着我们不用担心内存泄漏；Qt将会为我们回收内存。 另一方面，我们小心不能使用这个指针太长时间。如果QByteArray没有保存在一个变量中，在语句结束时，它将会被自动删除。

QByteArray有着与QString相似的API。 像left(), right(), mid(), toLower(), toUpper(), TRimmed(), 和simplified() 在QByteArray中和QString中相应的函数有着同样的语义。 QByteArray对存储纯二进制数据（raw binary data）和8-bit编码文本字符串有用。 一般地，我们推荐使用QString来存储文本而不是用QByteArray，因为QString支持Unicode。

为了方便，QByteArray自动确保the "one past the last"byte总是 '\0'，使得传递一个QByteArray给一个带有const char *类型参数的函数时操作变得简单。 QByteArray还支持内嵌的'\0'字符，这允许我们用它来存储任意二进制数据（arbitrary binary data）。

在有些情况下，我们需要用共一个变量存储不同类型的数据。 一种处理是将数据编码成一个QByteArray或一个QString。 例如，一个字符串可以保存一个文本值或一个数字值以字符串形式。 这些处理是灵活的，却抹杀了C++的好处，尤其是类型安全和效率。 Qt提供一个更洁净的方式来处理支持不同类型的变量。 QVariant。

QVariant类支持许多Qt类型的值，包括 QBrush, QColor, QCursor, QDateTime, QFont, QKeySequence, QPalette, QPen,QPixmap, QPoint, QRect, QRegion, QSize, 和QString, 和 基本的C++数值类型，像 double 和 int。 QVariant类还支持容器： QMap, QStringList, 和QList。

可变类型（Variants ）被条目视图类（item view classes），数据库模块，和QSettings所广泛使用，它允许我们读写条目数据，数据库数据，和用户参数等任何兼容于QVariant的类型。 我们已经看过第三章中这样的例子，我们传递了一个QRect，一个QStringList，和一对bool作为可变类型给QSettings::setValue()，并作为可变类型对它们解引用。

创建任意复杂的数据结构是可能的，通过用QVariant套用容器的值类型：

QMap pearMap; pearMap["Standard"] = 1.95; pearMap["Organic"] = 2.25; QMap fruitMap; fruitMap["Orange"] = 2.10; fruitMap["Pineapple"] = 3.85; fruitMap["Pear"] = pearMap;

我们已经创建了一个map，它的键是字符串（产品名），它的值是浮点数（价格）或maps。 顶级map包含三个键： "Orange", "Pear", 和"Pineapple"。 与"Pear"键相关联的值是一个map，它包含两个键（"Standard" 和"Organic"）。 当在持有可变类型值的容器上迭代时，我们需要用type()来检查可变类型所持有的类型以便我们做出适当的响应。

像这样创建数据结构是很吸引人的，因为我们可以用我们喜欢的方式组织数据。 然而QVariant的方便导致了性能和可读性的损耗。 一般地，只要有可能，用它定义一个适当的C++类来存储我们的数据是值得的。

QVariant被Qt的元对象系统所使用并且因此是QtCore模块的一部分。 不过，当我们连接上QtGui模块，QVariant能存储GUI-related类型，如QColor, QFont, QIcon, QImage, 和QPixmap：

QIcon icon("open.png"); QVariant variant = icon;

为了从QVariant将GUI-related类型值解引用，我们可以使用QVariant::value()模板函数像下面这样：

QIcon icon = variant.value();

value()还用于non-GUI数据类型和QVariant之间的转换，但实践中我们一般为non-GUI类型使用to...()转换函数（例如，toString()）。

QVariant还可以被用来保存自定义数据类型，假如它们提供一个缺省构造函数和一个拷贝构造函数。 为了这个能工作，我们必须首先使用Q_DECLARE_METATYPE()宏注册类型，放在头文件中类定义的下方:

Q_DECLARE_METATYPE(BusinessCard)

这使我们像这样写代码：

BusinessCard businessCard; QVariant variant = QVariant::fromValue(businessCard); ... if (variant.canConvert()) { BusinessCard card = variant.value(); ... }

因为编译器的限制，这些模板函数在MSVC 6中不可用。如果你需要使用这个编译器，用全局函数qVariantFromValue(),qVariantValue(), 和qVariantCanConvert()来代替。

如果自定义数据类型有<<和>>操作符为了写读一个QDataStream，我们可以用qRegisterMetaTypeStreamOperators()注册它们。 此外，这使得通过QSettings来存储自定义数据类型的参数成为可能。 例如：

qRegisterMetaTypeStreamOperators("BusinessCard");

这章的重点是Qt容器，以及QString, QByteArray, 和QVariant。 除了这些类，Qt还提供一些其他的容器。 一个是QPair，它简单地存储两个值，类似于std::pair。 另一个是QBitArray，我们将在第十九章第一节使用它。 最后是QVarLengthArray，QVector的一个底层替代品（low-level alternative）。 因为它在栈上预分配内存并且不是隐式共享，所以它的开销要比QVector小，这使得它适合高效的循环（tight loops）。

Qt的算法，包括一些没有在这里提到的像qCopyBackward()和qEqual()，在Qt的文档http://doc.trolltech.com/4.1/algorithms.html里有描述。 Qt容器的更多信息，包括它们的时间复杂度和增长策略，参见http://doc.trolltech.com/4.1/containers.html。