[QT编程系列-22]：基本框架 - QT常见数据结构：QString、QList、QVector、QMap、QHash、QSet、QPair快览

目录

1. QT常见数据结构概述

2. QList与QVector比较

3. QPair和QMap比较

4. QT数据结构与STL库数据结构比较

5. QT数据结构与STL库数据结构性能比较

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1. QT常见数据结构概述 

在Qt中，有几个主要的数据结构常用于处理和组织数据，包括：

1. QString：用于存储和操作字符串的类。QString是Qt中常用的字符串类型，提供了丰富的字符串操作方法和快速的字符串处理能力。

2. QList：动态数组，可用于存储同一数据类型的多个元素。它可以方便地进行插入、删除和访问操作，提供了一系列的成员函数和迭代器来操作元素。

3. QVector：和QList类似，也是动态数组，但通常比QList更适合于元素的快速访问和遍历操作。

4. QMap：键值对的容器，用于存储和查找映射关系。提供快速的键值访问和搜索能力，以及对映射的排序和迭代等操作。

5. QHash：类似于QMap，是一个存储键值对的容器，但不保证元素的顺序。在查找和插入操作上比QMap更快效率，适合于大量数据的快速查找。

6. QSet：无序集合，用于存储不重复的元素。提供了高效的插入、查找和删除操作，适用于处理集合问题。

7. QPair：存储一对值(不是键值对)的容器，可用于将多个值组合起来。

这些数据结构是Qt中常用的几个，它们在不同的场景中具有不同的优势和适用性。

你可以根据具体的需求选择合适的数据结构来处理和组织数据。

请查阅Qt文档以获取更详细的信息和使用示例。

2. QList与QVector比较

QList和QVector是Qt中两个常用的容器类，用于存储同一数据类型的多个元素。

它们在使用和性能方面有所不同，可以根据具体的需求选择适合的容器。

以下是QList和QVector的一些比较：

1. 内存分配方式：这是它们最根本的差别

   • QList：使用双向链表实现，元素在内存中不是连续存储的，适合频繁的插入和删除操作。但由于链表的结构，访问元素的速度较慢。
   • QVector：使用连续的内存块存储元素，可以快速访问任意索引处的元素，适合频繁的随机访问操作。

2. 插入和删除操作：

   • QList：由于使用链表实现，插入和删除元素的速度较快，不需要移动其他元素。
   • QVector：在末尾（或预分配的空间）插入和删除元素速度很快，但在中间插入和删除元素需要移动后面的元素，性能较差。

3. 随机访问操作：

   • QList：访问元素需要从链表的头部或尾部开始遍历，对于大型数据集，访问速度较慢。
   • QVector：由于连续的内存块存储，可以直接根据索引快速访问元素，适用于频繁的随机访问操作。

4. 内存占用：

   • QList：额外的链表节点引入了一定的内存开销，对于大量小型元素的容器，可能占用更多的内存。
   • QVector：作为连续内存块存储元素，没有额外的链表节点开销，内存占用较少。

根据以上特点，QList适合处理需要频繁插入和删除元素的情况，而QVector适合需要频繁随机访问元素的情况。如果对于特定用例，你既需要快速插入和删除，又需要快速随机访问，你可以根据实际情况做出选择或者考虑使用其他更适合的容器类。

需要注意的是，对于一般情况下，两者之间的性能差异通常不会对程序的整体性能产生显著影响。因此，正确选择适合自己需求的容器类更为重要。

3. QPair和QMap比较

QPair和QMap是Qt中的两个不同的容器类，用于不同的目的。

QPair是一个用于存储两个值的通用容器类。它适用于需要将两个不同类型的值组合在一起的情况，但不提供键值对的查找和排序等功能。通过QPair，你可以方便地访问和操作这两个值，但无法根据键进行查找或按键排序。

相比之下，QMap是一个关联容器类，用于存储键值对。它提供了基于键的查找和插入操作，并可以按键进行排序。QMap可以根据键快速检索对应的值，并提供了按键排序的功能，因此在需要根据键进行查找和排序的情况下，QMap更适合使用。

如果你需要存储键值对并且希望可以根据键进行查找和排序，那么应该选择使用QMap。如果只是简单地需要将两个不同类型的值组合在一起，而不涉及到查找和排序，那么QPair就足够了。

需要根据具体的需求来选择使用QPair还是QMap，它们各自在不同的场景下具有不同的优势和用途。

4. QT数据结构与STL库数据结构比较

Qt数据结构与STL（标准模板库）库数据结构之间有一些区别和比较，下面是一些主要的比较点：

1. 类型命名和名称空间：

   • Qt数据结构：Qt数据结构以"Q"开头，如QString、QList、QVector等，并位于Qt命名空间中。
   • STL数据结构：STL数据结构以常见的命名方式命名，如string、vector、list等，并位于std命名空间中。

2. 所属框架和依赖关系：

   • Qt数据结构：Qt数据结构是Qt框架的一部分，主要用于Qt应用程序的开发。它们与Qt的其他模块和功能紧密集成，依赖于Qt框架。
   • STL数据结构：STL数据结构是C++标准库的一部分，可以在任何支持C++标准库的C++环境中使用，不依赖于特定的框架。

3. 额外的功能和扩展：

   • Qt数据结构：Qt数据结构通常提供了与Qt框架其他部分紧密集成的特定功能，例如信号和槽机制、Qt元对象系统等。
   • STL数据结构：STL数据结构提供了一组通用的容器、算法和迭代器，没有与特定框架或库集成的特定功能。

4. Qt元对象系统支持：

   • Qt数据结构：Qt数据结构可以通过Qt的元对象系统进行信号和槽的连接，实现动态的事件处理。
   • STL数据结构：STL数据结构不具备直接的元对象系统支持，无法与信号和槽机制进行连接，它们主要用于数据存储和处理。

5. API和使用方式：

   • Qt数据结构：Qt数据结构提供了与Qt风格一致的API，具有自己特定的成员函数和用法，与其他Qt组件紧密集成。
   • STL数据结构：STL数据结构遵循C++标准库的设计原则，提供了一致的、通用的API，与其他C++标准库容器和算法相似。

需要根据具体的需求和场景来选择使用Qt还是STL数据结构。如果你正在使用Qt框架开发应用程序，并需要与其他Qt模块紧密集成，那么Qt数据结构可能更适合。如果你在纯C++环境中编写代码，并且只需要通用的容器和算法，那么STL数据结构可能是更合适的选择。

5. QT数据结构与STL库数据结构性能比较

在性能方面，Qt数据结构和STL库数据结构有一些区别和比较。

以下是一些常见的性能比较点：

1. 内存管理和存储布局：

   • Qt数据结构：Qt数据结构通常需要额外的内部指针和元数据，以支持Qt的特定功能，如动态特性和信号槽机制。这可能导致一些额外的内存开销。
   • STL库数据结构：STL库数据结构通常使用紧凑的内存布局，仅存储元素本身，没有额外的内部指针和元数据。这可以减少内存开销。

2. 插入和删除操作：

   • Qt数据结构：由于Qt的一些数据结构（如QList和QVector）使用指针遍历基于链表或数组实现的内部数据结构，因此插入和删除元素时的性能可能较好。
   • STL库数据结构：STL库的一些数据结构（例如std::list和std::vector）在插入和删除元素时可能需要移动或重新分配内存，因此在大量插入和删除操作的情况下性能可能较差。

3. 随机访问操作：

   • Qt数据结构：Qt的一些数据结构（如QVector和QByteArray）使用基于数组的内部存储，可以快速随机访问元素，性能较好。
   • STL库数据结构：STL库的一些数据结构（例如std::vector）同样使用基于数组的内部存储，也可以快速随机访问元素，性能较好。

需要注意的是，对于一般的使用情况，Qt数据结构和STL库数据结构之间的性能差异通常不会对程序的整体性能产生显著影响。因此，在选择数据结构时，主要考虑的应该是功能需求和代码整洁度，而不仅仅是性能因素。

当遇到性能敏感的情况时，建议进行具体的性能测试和分析，根据实际情况选择更合适的数据结构。此外，对于特定的性能优化需求，还可以考虑使用其他更高级的数据结构或自定义优化方案。