初識Qt：從Hello world到對象樹的深度解析

Qt中的對象樹深度解析

Hello world
- 1.圖形化界面創建
- 命令行式創建
- - 在棧上創建
  - 在堆上創建
  - - 為什么傳文本需要QString，std::string不行嗎？
    - 那為什么要傳入this指針？為什么new后不用顯示調用delete函數呢，不會造成內存泄漏問題嗎？
一、對象樹的基本概念
二、對象樹的創建
- 驗證對象樹的內存管理
三、對象樹的用途
四、對象樹的注意事項

Hello world

1.圖形化界面創建

在這里插入圖片描述

與上述圖片中的樹形結構對應，則XML代碼為

命令行式創建

在棧上創建

    //構建QLabel標簽QLabel label1;label1.setText(QString("Hello World"));

這里我們采用在棧上創建Label對象，并設置其文本為Hello world，但是為什么在對話框沒有顯示呢？
在這里插入圖片描述

局部變量：label1是一個局部變量，它在構造函數結束時會被銷毀。即使您將其添加到了布局中，由于它在構造函數結束后不再存在，所以標簽也不會顯示出來。

在堆上創建

    //構建QLabel標簽QLabel* label1=new QLabel(this);label1->setText(QString("Hello World"));

在這里插入圖片描述

通過上述我們發現，現在可以顯示在對話框了，但是也存在上述幾個問題——

為什么傳文本需要QString，std::string不行嗎？

在Qt中，QString是Qt框架提供的字符串類，它與C++標準庫中的std::string有所不同。盡管在某些情況下，你可以使用std::string，但在Qt應用程序中，通常建議使用QString，因為它具有以下優勢：

跨平臺性：QString是Qt框架的一部分，而且是跨平臺的。這意味著你可以在不同的操作系統上（如Windows、Linux、macOS等）使用相同的代碼，并且QString的行為將是一致的。相比之下，std::string是C++標準庫的一部分，可能在不同的編譯器或操作系統上有不同的實現和行為。

Unicode支持：QString天生支持Unicode字符集，這意味著它可以輕松處理各種語言和特殊字符，而不會出現亂碼或截斷等問題。與之相比，std::string在處理Unicode字符時可能會面臨一些挑戰，需要謹慎處理。

方便的API：QString提供了豐富的API，可以方便地進行字符串操作，如拼接、查找、替換、大小寫轉換等。此外，QString還支持使用arg()方法進行字符串格式化，使得字符串處理更加靈活和便捷。

與Qt框架的集成：QString與Qt框架的其他部分無縫集成，如信號槽機制、國際化支持等。使用QString可以更容易地與其他Qt類進行交互，并且可以利用Qt提供的豐富功能來進行字符串處理。

所以，盡管string也可以作為參數傳入，但是為了防止出現亂碼（編碼不一致）的問題，還是老實用QString傳入較好（不用顯示寫入，通過構造函數，上述 label1->setText("Hello World");也是可以的）

那為什么要傳入this指針？為什么new后不用顯示調用delete函數呢，不會造成內存泄漏問題嗎？

在Qt中，使用this作為父對象參數來創建對象，是為了將新創建的對象添加到當前對象的子對象列表中，并且在當前對象銷毀時，這些子對象也會被自動銷毀。在示例代碼中，通過new QLabel(this)語句創建了一個QLabel對象，并將當前Widget對象作為其父對象。

現在來解釋一下為什么要傳遞this：

對象樹管理：Qt中的對象樹是通過父子關系來管理的，每個QObject都可以有一個父對象。當一個對象擁有父對象時，它就成為父對象的子對象，而且其生命周期也受父對象管理。通過將this作為父對象參數傳遞給new QLabel()，你告訴Qt將新創建的QLabel對象添加到當前Widget對象的子對象列表中。
內存管理：傳遞this作為父對象參數可以確保在當前Widget對象被銷毀時，其所有子對象也會被自動銷毀。這是因為Qt會自動管理父對象與其子對象之間的關系，并在父對象銷毀時遞歸地銷毀其所有子對象，從而避免內存泄漏。

因此，通過將this作為父對象參數傳遞給new QLabel()，可以實現對象之間的正確管理和內存自動釋放。

那么肯定會疑惑，Qt真的能安全地將我們構造的對象釋放嗎？你怎么知道？

引入對象樹

在Qt這個強大的跨平臺C++圖形用戶界面應用程序開發框架中，對象樹是一個核心概念。它不僅為Qt應用程序的內存管理提供了便利，還確保了Qt對象之間的父子關系清晰、易于理解。本文將深入解析Qt中的對象樹機制，幫助讀者更好地理解其在Qt應用程序中的作用。

一、對象樹的基本概念

Qt中的對象樹是一個樹形結構，其中每個節點都是一個QObject或其派生類的實例。這些對象通過父子關系連接在一起，形成了一個層次結構。在這個結構中，每個對象都可以有一個父對象（除了根對象外），并且可以有多個子對象。
如下圖所示為一顆Qt的n叉樹，樹的根節點為QObject
在這里插入圖片描述

二、對象樹的創建

在Qt中，對象的創建通常伴隨著父子關系的建立。當一個QObject對象在創建時指定了一個父對象，那么這個新創建的對象就會自動添加到父對象的子對象列表中。同時，父對象會接管其所有子對象的內存管理。這意味著，當父對象被刪除時，其所有子對象也會被自動刪除，從而避免了內存泄漏的問題。

驗證對象樹的內存管理

在這里插入圖片描述

tips: .h 與 .cpp之間可以通過F4快速切換

在這里插入圖片描述
完成創建后編譯代碼，發現出現了和上述一樣的結果

當我們關閉對話框時，則會發現其默認調用了析構函數

在這里插入圖片描述

tips：調?析構函數和釋放內存并?是同?件事情.

因此驗證了對象樹內存管理的機制

三、對象樹的用途

內存管理：如前所述，對象樹為Qt應用程序提供了自動的內存管理機制。這種機制通過父子關系來確保當一個對象不再需要時，它的所有子對象也會被正確地刪除。
事件傳播：在Qt中，事件（如鼠標點擊、鍵盤輸入等）是通過事件系統來傳播的。當一個事件發生時，它首先被發送到接收該事件的對象。如果該對象無法處理該事件，那么事件就會沿著對象樹向上傳播，直到找到一個能夠處理該事件的對象為止。這種機制使得Qt能夠輕松地處理復雜的事件傳遞邏輯。
資源共享：在Qt中，一些資源（如字體、顏色等）可以在對象樹中進行共享。當一個對象設置了某個資源時，它的所有子對象都可以訪問和使用這個資源。這種機制減少了資源的使用量，提高了應用程序的性能。

四、對象樹的注意事項

避免循環引用：循環引用是指兩個或多個對象相互引用，形成一個環路。在構建對象樹時，要注意避免循環引用的問題。即一個對象不能成為自己的祖先對象的子對象，否則會導致內存泄漏和其他問題。

// 錯誤示例：創建循環引用的對象樹
QObject *parent = new QObject;
QObject *child = new QObject(parent);
parent->setParent(child); // 這里會導致循環引用// 正確示例：避免循環引用
QObject *parent = new QObject;
QObject *child = new QObject(parent); // 正確，child 是 parent 的子對象

謹慎使用setParent()方法：setParent()方法用于在運行時更改對象的父對象。但是，需要謹慎使用，因為它可能會導致一些意想不到的問題，例如事件傳播錯誤或資源共享問題。在使用setParent()方法時，需要確保不會破壞對象之間的邏輯關系或導致不一致的狀態。

// 示例：謹慎使用 setParent() 方法
QObject *parent = new QObject;
QObject *child = new QObject;// 設置 child 的父對象為 parent
child->setParent(parent);// 如果后續不再需要 parent，要特別小心
delete parent; // 這可能會導致 child 懸空指針，引發錯誤

注意對象的生命周期：雖然對象樹提供了自動的內存管理機制，但是開發者仍然需要注意對象的生命周期。在不再需要某個對象時，最好顯式地刪除它（而不是僅僅斷開它與父對象的連接），以確保資源的及時釋放。可以通過delete操作符來顯式刪除對象，或者使用QObject的父子關系自動管理機制。

// 示例：注意對象的生命周期
QObject *parent = new QObject;
QObject *child = new QObject(parent);// 顯式刪除對象
delete parent; // 這將同時刪除 parent 和 child// 或者使用父子關系自動管理
// 當 parent 被刪除時，child 會自動刪除