QT容器类之顺序存储容器

容器Containers，有时候也被称为集合collections，指的是能够在内存中存储其他特定类型的对象的对象，这种对象一般是通用的模板类。C++提供了一套完整的解决方案，成为标准模板库Standard Template Library，也就是我们常说的STL。

 

Qt提供了它自己的一套容器类，这就是说，在Qt的应用程序中，我们可以使用标准C++的STL，也可以使用Qt的容器类。Qt容器类的好处在于，它提供了平台无关的行为，以及 隐式数据共享技术。所谓平台无关，即Qt容器类不因编译器的不同而具有不同的实现；所谓“隐式数据共享”，也可以称作“写时复制copy on write”，这种技术允许在容器类中使用传值参数，而不会发生额外的性能损失。Qt容器类提供了类似Java的遍历器语法，同样也提供了类似STL的遍历器语法，以方便用户选择自己习惯的编码方式。最后一点，在一些嵌入式平台，STL往往是不可用的，这时你就只能使用Qt提供的容器类，除非你想自己创建。

 

今天我们要说的是“顺序储存容器”。所谓顺序存储，就是它存储数据的方式是一个接一个的，线性的。

 

第一个顺序存储容器是QVector<T>，即向量。QVector<T>是一个类似数组的容器，它将数据存储在连续内存区域。同C++数组不同之处在于，QVector<T>知道它自己的长度，并且可以改变大小。对于获取随机位置的数据，或者是在末尾处添加数据，QVector<T>的效率都是很高的，但是，在中间位置插入数据或者删除数据，它的效率并不是很高。在内存中QVector<T>的存储类似下图(出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

同STL的vector<T>类类似，QVector<T>也提供了[]的重载，我们可以使用[]赋值：

 

QVector< double> v(2);
v[0] = 1.1;
v[1] = 1.2;

 

如果实现不知道vector的长度，可以创建一个空参数的vector，然后使用append()函数添加数据：

 

QVector< double> v;
v.append(1.1);
v.append(1.2);

 

在QVector<T>类中，<<也被重载，因此，我们也可以直接使用<<操作符：

 

QVector< double> v;
v << 1.1 << 1.2;

 

注意，如果QVector<T>中的数据没有被显式地赋值，那么，数据项将使用加入类的默认构造函数进行初始化，如果是基本数据类型和指针，则初始化为0.

 

QLinekdList<T>是另外一种顺序存储容器。在数据结构中，这是一个链表，使用指针连接起所有数据。它的内存分布如下(出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

正如数据结构中所描述的那样，QLinkedList<T>的优点是数据的插入和删除很快，但是随机位置值的访问会很慢。与QVector<T>不同，QLinkedList<T>并没有提供重载的[]操作符，你只能使用append()函数，或者<<操作符进行数据的添加，或者你也可以使用遍历器，这个我们将在后面内容中详细描述。

 

QList<T>是一个同时拥有QVector<T>和QLinkedList<T>的大多数有点的顺序存储容器类。它像QVector<T>一样支持快速的随机访问，重载了[]操作符，提供了索引访问的方式；它像QLinkedList<T>一样，支持快速的添加、删除操作。除非我们需要进行在很大的集合的中间位置的添加、删除操作，或者是需要所有元素在内存中必须连续存储，否则我们应该一直使用Qlist<T>。

 

QList<T>有几个特殊的情况。一个是QStringList，这是QList<QString>的子类，提供针对QString的很多特殊操作。QStack<T>和QQueue<T>分别实现了数据结构中的堆栈和队列，前者具有push(), pop(), top()函数，后者具有enqueue(), dequeue(), head()函数。具体情况请查阅API文档。

 

另外需要指出的一点是，我们所说的模板类中的占位符T，可以使基本数据类型，比如int，double等，也可以指针类型，可以是类类型。如果是类类型的话，必须提供默认构造函数，拷贝构造函数和赋值操作符。Qt的内置类中的QByteArray，QDateTime，QRegExp，QString和QVariant是满足这些条件的。但是，QObject的子类并不符合这些条件，因为它们通常缺少拷贝构造函数和赋值操作符。不过这并不是一个问题，因为我们可以存储QObject的指针，而不是直接存储值。T也可以是一个容器，例如：

 

QList<QVector< int> > list;

 

注意，在最后两个>之间有一个空格，这是为了防止编译器把它解析成>>操作符。这个空格是必不可少的，切记切记！

 

下面我们来看一个类(出自C++ GUI Programming with Qt4, 2nd Edition)：

 

class Movie
{
public:
        Movie( const QString &title = "", int duration = 0);

         void setTitle( const QString &title) { myTitle = title; }
        QString title() const { return myTitle; }
         void setDuration( int duration) { myDuration = duration; }
        QString duration() const { return myDuration; }

private:
        QString myTitle;
         int myDuration;
};

 

我们能不能把这个类放进Qt容器类呢？答案是肯定的。下面我们来对照着前面所说的要求：第一，虽然这个类的构造函数有两个参数，但是这两个参数都有默认值，因此，像Movie()这种写法是允许的，所以，它有默认构造函数；第二，这个类表面上看上去没有拷贝构造函数和赋值操作符，但是C++编译器会为我们提供一个默认的实现，因此这个条件也是满足的。对于这个类而言，默认拷贝构造函数已经足够，无需我们自己定义。所以，我们可以放心的把这个类放进Qt的容器类。