Qt內(nèi)存管理機(jī)制：Qt 在內(nèi)部能夠維護(hù)對(duì)象的層次結(jié)構(gòu)。對(duì)于可視元素，這種層次結(jié)構(gòu)就是子組件與父組件的關(guān)系；對(duì)于非可視元素，則是一個(gè)對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象的從屬關(guān)系。在 Qt 中，在 Qt 中，刪除父對(duì)象會(huì)將其子對(duì)象一起刪除。

C++中delete 和 new 必須配對(duì)使用(一 一對(duì)應(yīng))：delete少了，則內(nèi)存泄露，多了麻煩更大。Qt中使用了new卻很少delete，因?yàn)镼Object的類及其繼承的類，設(shè)置了parent（也可在構(gòu)造時(shí)使用setParent函數(shù)或parent的addChild）故parent被delete時(shí)，這個(gè)parent的相關(guān)所有child都會(huì)自動(dòng)delete，不用用戶手動(dòng)處理。但parent是不區(qū)分它的child是new出來的還是在棧上分配的。這體現(xiàn)delete的強(qiáng)大，可以釋放掉任何的對(duì)象，而delete棧上對(duì)象就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存出錯(cuò)，這需要了解Qt的半自動(dòng)的內(nèi)存管理。另一個(gè)問題：child不知道它自己是否被delete掉了，故可能會(huì)出現(xiàn)野指針。那就要了解Qt的智能指針QPointer。

(相關(guān)資料圖)

二、關(guān)聯(lián)圖

（1）Linux內(nèi)存圖，主要了解堆棧上分配內(nèi)存的不同方式。

（2）在Qt中，最基礎(chǔ)和核心的類是：QObject，QObject內(nèi)部有一個(gè)list，會(huì)保存children，還有一個(gè)指針保存parent，當(dāng)自己析構(gòu)時(shí)，會(huì)自己從parent列表中刪除并且析構(gòu)所有的children。

三、詳解

1、Qt的半自動(dòng)化的內(nèi)存管理

（1）QObject及其派生類的對(duì)象，如果其parent非0，那么其parent析構(gòu)時(shí)會(huì)析構(gòu)該對(duì)象。

（2）QWidget及其派生類的對(duì)象，可以設(shè)置 Qt::WA_DeleteOnClose 標(biāo)志位(當(dāng)close時(shí)會(huì)析構(gòu)該對(duì)象)。

（3）QAbstractAnimation派生類的對(duì)象，可以設(shè)置 QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped。

（4）QRunnable::setAutoDelete()、MediaSource::setAutoDelete()。

（5）父子關(guān)系：父對(duì)象、子對(duì)象、父子關(guān)系。這是Qt中所特有的，與類的繼承關(guān)系無關(guān)，傳遞參數(shù)是與parent有關(guān)（基類、派生類，或父類、子類，這是對(duì)于派生體系來說的，與parent無關(guān)）。

2、內(nèi)存問題例子

例子一

#include #include int main(int argc, char *argv[]){QApplication a(argc, argv);QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->show();return ();}

分析：（1）label 既沒有指定parent，也沒有對(duì)其調(diào)用delete，所以會(huì)造成內(nèi)存泄漏。書中的這種小例子也會(huì)出現(xiàn)指針內(nèi)存的問題。

改進(jìn)方式：（1）分配對(duì)象到棧上而不是堆上

#include #include int main(int argc, char *argv[]){QApplication a(argc, argv);QLabel label("Hello Qt!");();return ();}

（2）設(shè)置標(biāo)志位，close()后會(huì)delete label。

label->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);

（3）new后手動(dòng)delete

#include #include int main(int argc, char *argv[]){int ret = 0;QApplication a(argc, argv);QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->show();ret = ();delete label;return ret;}

例子二

#include #include int main(int argc, char *argv[]){QApplication app(argc, argv);QLabel label("Hello Qt!");();(Qt::WA_DeleteOnClose);return ();}

運(yùn)行：

分析：程序崩潰，因?yàn)閘abel被close時(shí)，delete &label;但label對(duì)象是在棧上分配的內(nèi)存空間，delete棧上的地址會(huì)出錯(cuò)。

有些朋友理解為label被delete兩次而錯(cuò)誤，可以測試QLabel label("Hello Qt!"); ();delete &label;第一次delete就會(huì)出錯(cuò)。

例子三

#include #include int main(int argc, char* argv[]){QApplication app(argc, argv);QLabel label("Hello Qt!");QWidget w;(&w);();return ();}

分析：Object內(nèi)部有一個(gè)list，會(huì)保存children，還有一個(gè)指針保存parent，當(dāng)自己析構(gòu)時(shí)，會(huì)自己從parent列表中刪除并且析構(gòu)所有的children。

w比label先被析構(gòu)，當(dāng)w被析構(gòu)時(shí)，會(huì)刪除chilren列表中的對(duì)象label，但label是分配到棧上的，因delete棧上的對(duì)象而出錯(cuò)。

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點(diǎn)擊這里：

改進(jìn)方式：（1）調(diào)整一下順序，確保label先于其parent被析構(gòu)，label析構(gòu)時(shí)將自己從父對(duì)象的列表中移除自己，w析構(gòu)時(shí)，children列表中就不會(huì)有分配在stack中的對(duì)象了。

#include #include int main(int argc, char* argv[]){QApplication app(argc, argv);QWidget w;QLabel label("Hello Qt!");(&w);();return ();}

（2）將label分配到堆上

QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->setParent(&w)

或者QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!",this);

例子四：野指針

#include #include int main(int argc, char* argv[]){QApplication app(argc, argv);QWidget *w = new QWidget;QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->setParent(w);w->show();delete w;label->setText("go"); //野指針return ();}

（上述程序不顯示Label，僅作測試）

分析：程序異常結(jié)束，delete w時(shí)會(huì)delete label，label成為野指針，調(diào)用label->setText("go");出錯(cuò)。

改進(jìn)方式：QPointer智能指針

#include #include #include int main(int argc, char* argv[]){QApplication app(argc, argv);QWidget *w = new QWidget;QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->setParent(w);QPointerp = label;w->show();delete w;if (!()) {label->setText("go");}return ();}

例子五：deleteLater

當(dāng)一個(gè)QObject正在接受事件隊(duì)列時(shí)如果中途被你銷毀掉了，就是出現(xiàn)問題了，所以QT中建大家不要直接Delete掉一個(gè)QObject，如果一定要這樣做，要使用QObject的deleteLater()函數(shù)，它會(huì)讓所有事件都發(fā)送完一切處理好后馬上清除這片內(nèi)存，而且就算調(diào)用多次的deletelater也不會(huì)有問題。

發(fā)送一個(gè)刪除事件到事件系統(tǒng)：

void QObject::deleteLater(){QCoreApplication::postEvent(this, new QEvent(QEvent::DeferredDelete));}

3、智能指針

如果沒有智能指針，程序員必須保證new對(duì)象能在正確的時(shí)機(jī)delete，四處編寫異常捕獲代碼以釋放資源，而智能指針則可以在退出作用域時(shí)(不管是正常流程離開或是因異常離開)總調(diào)用delete來析構(gòu)在堆上動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象。

Qt家族的智能指針：

（1）QPointer

QPointer是一個(gè)模板類。它很類似一個(gè)普通的指針，不同之處在于，QPointer 可以監(jiān)視動(dòng)態(tài)分配空間的對(duì)象，并且在對(duì)象被 delete 的時(shí)候及時(shí)更新。

QPointer的現(xiàn)實(shí)原理：在QPointer保存了一個(gè)QObject的指針，并把這個(gè)指針的指針（雙指針）交給全局變量管理，而QObject 在銷毀時(shí)（析構(gòu)函數(shù)，QWidget是通過自己的析構(gòu)函數(shù)的，而不是依賴QObject的）會(huì)調(diào)用QObjectPrivate::clearGuards 函數(shù)來把全局 GuardHash 的那個(gè)雙指針置為*零，因?yàn)槭请p指針的問題，所以QPointer中指針當(dāng)然也為零了。用isNull 判斷就為空了。

// QPointer 表現(xiàn)類似普通指針QDate *mydate = new QDate(QDate::currentDate());QPointer mypointer = mydata;mydate->year(); // ->2005mypointer->year(); // ->2005// 當(dāng)對(duì)象 delete 之后，QPointer 會(huì)有不同的表現(xiàn)delete mydate;if(mydate == NULL)printf("clean pointer");elseprintf("dangling pointer");// 輸出 dangling pointerif(())printf("clean pointer");elseprintf("dangling pointer");// 輸出 clean pointer

（2）std::auto_ptr

// QPointer 表現(xiàn)類似普通指針QDate *mydate = new QDate(QDate::currentDate());QPointer mypointer = mydata;mydate->year(); // ->2005mypointer->year(); // ->2005// 當(dāng)對(duì)象 delete 之后，QPointer 會(huì)有不同的表現(xiàn)delete mydate;if(mydate == NULL)printf("clean pointer");elseprintf("dangling pointer");// 輸出 dangling pointerif(())printf("clean pointer");elseprintf("dangling pointer");// 輸出 clean pointeauto_ptr被銷毀時(shí)會(huì)自動(dòng)刪除它指向的對(duì)象。std::auto_ptrlabel(new QLabel("Hello Dbzhang800!"));

（3）其他的類參考相應(yīng)文檔。

4、自動(dòng)垃圾回收機(jī)制

（1）QObjectCleanupHandler

Qt 對(duì)象清理器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)垃圾回收的很重要的一部分。QObjectCleanupHandler可以注冊(cè)很多子對(duì)象，并在自己刪除的時(shí)候自動(dòng)刪除所有子對(duì)象。同時(shí)，它也可以識(shí)別出是否有子對(duì)象被刪 除，從而將其從它的子對(duì)象列表中刪除。這個(gè)類可以用于不在同一層次中的類的清理操作，例如，當(dāng)按鈕按下時(shí)需要關(guān)閉很多窗口，由于窗口的 parent 屬性不可能設(shè)置為別的窗口的 button，此時(shí)使用這個(gè)類就會(huì)相當(dāng)方便。

#include #include #include int main(int argc, char* argv[]){QApplication app(argc, argv);// 創(chuàng)建實(shí)例QObjectCleanupHandler *cleaner = new QObjectCleanupHandler;// 創(chuàng)建窗口QPushButton *w = new QPushButton("Remove Me");w->show();// 注冊(cè)第一個(gè)按鈕cleaner->add(w);// 如果第一個(gè)按鈕點(diǎn)擊之后，刪除自身QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), w, SLOT(deleteLater()));// 創(chuàng)建第二個(gè)按鈕，注意，這個(gè)按鈕沒有任何動(dòng)作w = new QPushButton("Nothing");cleaner->add(w);w->show();// 創(chuàng)建第三個(gè)按鈕，刪除所有w = new QPushButton("Remove All");cleaner->add(w);QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), cleaner, SLOT(deleteLater()));w->show();return ();}

在上面的代碼中，創(chuàng)建了三個(gè)僅有一個(gè)按鈕的窗口。第一個(gè)按鈕點(diǎn)擊后，會(huì)刪除掉自己（通過 deleteLater() 槽），此時(shí)，cleaner 會(huì)自動(dòng)將其從自己的列表中清除。第三個(gè)按鈕點(diǎn)擊后會(huì)刪除 cleaner，這樣做會(huì)同時(shí)刪除掉所有未關(guān)閉的窗口。

（2）引用計(jì)數(shù)

應(yīng)用計(jì)數(shù)是最簡單的垃圾回收實(shí)現(xiàn)：每創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，計(jì)數(shù)器加 1，每刪除一個(gè)則減 1。

class CountedObject : public QObject{Q_OBJECTpublic:CountedObject(){ctr=0;}void attach(QObject *obj){ctr++;connect(obj, SIGNAL(destroyed(QObject*)), this, SLOT(detach()));}public slots:void detach(){ctr--;if(ctr <= 0)delete this;}private:int ctr;};

利用Qt的信號(hào)槽機(jī)制，在對(duì)象銷毀的時(shí)候自動(dòng)減少計(jì)數(shù)器的值。但是，我們的實(shí)現(xiàn)并不能防止對(duì)象創(chuàng)建的時(shí)候調(diào)用了兩次attach()。

（3）記錄所有者

更合適的實(shí)現(xiàn)是，不僅僅記住有幾個(gè)對(duì)象持有引用，而且要記住是哪些對(duì)象。例如：

class CountedObject : public QObject{public:CountedObject() {}void attach(QObject *obj) {// 檢查所有者if(obj == 0)return;// 檢查是否已經(jīng)添加過if((obj))return;// 注冊(cè)(obj);connect(obj, SIGNAL(destroyed(QObject*)), this, SLOT(detach(QObject*)));}public slots:void detach(QObject *obj) {// 刪除(obj);// 如果最后一個(gè)對(duì)象也被 delete，刪除自身if(() == 0)delete this;}private:QList owners;};

現(xiàn)在我們的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)可以做到防止一個(gè)對(duì)象多次調(diào)用 attach() 和 detach() 了。然而，還有一個(gè)問題是，我們不能保證對(duì)象一定會(huì)調(diào)用 attach() 函數(shù)進(jìn)行注冊(cè)。畢竟，這不是 C++ 內(nèi)置機(jī)制。有一個(gè)解決方案是，重定義 new 運(yùn)算符（這一實(shí)現(xiàn)同樣很復(fù)雜，不過可以避免出現(xiàn)有對(duì)象不調(diào)用 attach() 注冊(cè)的情況）。

Qt 簡化了我們對(duì)內(nèi)存的管理，但是，由于它會(huì)在不太注意的地方調(diào)用 delete，所以，使用時(shí)還是要當(dāng)心。

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