qt_3_常见类型

简介

• Qt 中常见的数据类型及其笔记

Qt QAtomicInt类型 详解

QAtomicInt 是 Qt 中提供的一种用于原子操作的整数类型。原子操作指的是在多线程环境中执行的操作，它们在 CPU 层级上是不可分割的，确保操作在执行时不会被中断，从而避免线程竞争问题。

QAtomicInt 概述

QAtomicInt 是一个提供了基本整型（int）的原子操作封装的类。它通常用于实现线程安全的计数器或其他需要原子性递增、递减操作的场景。

特性

• 原子性：所有的操作都在底层以原子方式执行，避免了线程安全问题。
• 跨平台支持：Qt 提供的原子操作在不同的平台上具有一致性，可以在 Windows、Linux、macOS 等平台上使用。

主要方法

以下是 QAtomicInt 常用的方法：

1. 构造函数

   • QAtomicInt()：默认构造一个原子整数，并将其初始化为 0。
   • QAtomicInt(int value)：使用指定的值初始化原子整数。

2. 读操作

   • int loadAcquire() const：获取当前值，确保所有读操作在此操作之前完成。
   • int loadRelaxed() const：获取当前值，但不强制同步内存。

3. 写操作

   • void storeRelease(int newValue)：设置新值，确保所有写操作在此操作之后完成。
   • void storeRelaxed(int newValue)：设置新值，但不强制同步内存。

4. 增减操作

   • bool ref()：将值递增 1。如果结果是非零值，返回 true，否则返回 false。
   • bool deref()：将值递减 1。如果结果是非零值，返回 true，否则返回 false。
   • int fetchAndAddAcquire(int value)：在获取值后再增加指定的值。
   • int fetchAndAddRelaxed(int value)：在不强制同步内存的情况下增加指定的值。
   • int fetchAndStoreAcquire(int newValue)：获取当前值并将其设置为 newValue。
   • int fetchAndStoreRelaxed(int newValue)：在不强制同步内存的情况下设置新值。

使用场景

• 线程计数器：在多线程应用中，可以使用 QAtomicInt 来实现一个线程安全的计数器。
• 资源管理：可以用于引用计数的实现，确保在多线程环境下资源能够正确地分配和释放。

示例代码

以下是一个使用 QAtomicInt 的简单例子：

#include <QAtomicInt>
#include <QDebug>
#include <QThread>

QAtomicInt counter(0);

void workerFunction() {
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        counter.ref();  // 线程安全地增加计数器
    }
}

int main() {
    QThread t1(workerFunction);
    QThread t2(workerFunction);

    t1.start();
    t2.start();

    t1.wait();
    t2.wait();

    qDebug() << "Final counter value:" << counter.loadAcquire();  // 输出最终计数值
    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个线程，每个线程都递增 counter 1000 次。由于使用了 QAtomicInt，计数操作是线程安全的，因此最终的计数值是 2000。

注意事项

• QAtomicInt 适合用于简单的整数原子操作。如果需要更复杂的原子操作，可以考虑使用 QAtomicInteger<T> 或 QMutex、QSemaphore 等同步原语。

QAtomicInt 提供了一种简单而高效的方式来处理多线程环境中的整数操作，确保数据的一致性和线程安全性。

Qt QString 详解

QString 是 Qt 框架中用于表示和操作文本字符串的类。它是一个 Unicode 字符串类，能够很好地处理多语言字符集和复杂文本操作。QString 提供了丰富的功能用于创建、修改、查询和转换字符串。以下是 QString 的详细介绍，包括常用功能和示例代码。

1. QString 基本概念

QString 是一个 Unicode 字符串类，支持宽字符集。Qt 使用 UTF-16 编码存储字符串。相比 C++ 的 std::string，QString 更加适合处理包含多语言和特殊字符的文本。

2. QString 的构造方法

QString 提供了多种构造函数，可以从各种数据类型构建字符串。

QString str1;                        // 空字符串
QString str2("Hello, Qt!");           // 从字符串字面值创建
QString str3(QLatin1String("Hello")); // 从 QLatin1String 创建
QString str4(str2);                   // 拷贝构造函数
QString str5 = QString::number(42);   // 从数字创建

3. 常用方法

3.1. 字符串拼接

QString 提供了多种方式来拼接字符串。

• 使用 + 运算符拼接：

  QString str1 = "Hello";
  QString str2 = "World";
  QString result = str1 + " " + str2;  // "Hello World"

• 使用 append() 方法拼接：

  QString str = "Hello";
  str.append(" World");  // "Hello World"

3.2. 字符串长度和访问

• 获取字符串长度：

  QString str = "Hello";
  int length = str.length();  // 5

• 访问单个字符：

  QChar ch = str.at(1);  // 'e'

3.3. 查找和替换

QString 提供了多种查找和替换子字符串的函数：

• 查找子字符串：

  QString str = "Hello, Qt!";
  int index = str.indexOf("Qt");  // 返回子字符串首次出现的索引，结果是 7

• 替换子字符串：

  QString str = "Hello, World!";
  str.replace("World", "Qt");  // 结果是 "Hello, Qt!"

3.4. 大小写转换

• 转换为大写或小写：

  QString str = "Hello";
  QString upperStr = str.toUpper();  // "HELLO"
  QString lowerStr = str.toLower();  // "hello"

3.5. 截取字符串

• 使用 mid() 截取部分字符串：

  QString str = "Hello, Qt!";
  QString substr = str.mid(7, 2);  // 结果是 "Qt"

• 使用 left() 和 right()：

  QString leftStr = str.left(5);    // "Hello"
  QString rightStr = str.right(3);  // "Qt!"

3.6. 字符串分割

• 使用 split() 按照分隔符拆分字符串：

  QString str = "apple,banana,grape";
  QStringList list = str.split(",");  // 拆分为 ["apple", "banana", "grape"]

3.7. 转换为其他数据类型

• 转换为整数、浮点数等：

  QString str = "123";
  int num = str.toInt();  // 123
  
  QString floatStr = "123.45";
  double num2 = floatStr.toDouble();  // 123.45

• 转换为字节数组：

  QString str = "Hello";
  QByteArray byteArray = str.toUtf8();  // UTF-8 编码的字节数组

4. 静态方法

4.1. 创建字符串

• 使用 QString::number() 方法从数值创建字符串：

  QString str = QString::number(42);      // "42"
  QString str2 = QString::number(3.1415); // "3.1415"

• 使用 arg() 格式化字符串：

  QString str = QString("The value is %1").arg(42);  // "The value is 42"

5. 比较字符串

• 使用 compare() 方法比较两个字符串：

  QString str1 = "apple";
  QString str2 = "orange";
  int result = QString::compare(str1, str2);  // < 0，因为 "apple" 在字典序中小于 "orange"

• 也可以使用 == 或 != 比较字符串：

  if (str1 == str2) {
      // 字符串相等
  }

6. 字符串的编码处理

QString 内部使用 UTF-16 存储字符，但可以轻松转换为其他编码格式，例如 UTF-8、Latin1 等。

QString str = "你好，世界";
QByteArray utf8String = str.toUtf8();  // 转换为 UTF-8 字节数组
QByteArray latin1String = str.toLatin1();  // 转换为 Latin1 编码字节数组

7. 性能优化

QString 使用了引用计数（copy-on-write）的机制来优化性能，避免不必要的拷贝操作。当多个 QString 对象引用同一数据时，它们共享数据；只有当其中一个发生修改时，才会执行深拷贝。

8. 使用 QString 与 QByteArray 的转换

QByteArray 是字节数组类，而 QString 是 Unicode 字符串类，它们可以互相转换。

QString str = "Hello";
QByteArray byteArray = str.toUtf8();  // 将 QString 转换为 QByteArray

QString str2 = QString::fromUtf8(byteArray);  // 将 QByteArray 转换回 QString

9. 处理空字符串

• isEmpty() 和 isNull() 用于判断字符串是否为空或为 null：

  QString str;
  bool empty = str.isEmpty();  // true，因为是空字符串
  bool null = str.isNull();    // true，因为没有分配任何值

10. 总结

QString 是一个功能强大的类，能够处理各种复杂的字符串操作。它的 Unicode 支持使其在处理多语言字符时特别有效，且提供了高效的性能优化措施。

Qt QVector 详解

QVector 是 Qt 框架中用于存储相同类型元素的动态数组类，类似于 C++ 标准库的 std::vector。它提供了许多方便的接口来进行动态分配、访问和操作数据。下面是对 QVector 的详解。

1. 基本概念

QVector<T> 是一个模板类，T 是其中元素的类型。QVector 可以根据需要动态调整数组的大小，支持类似数组的下标访问方式，并且性能表现与 std::vector 类似。

QVector<int> intVector;  // 创建一个存储整数的 QVector

2. 常用操作

2.1 初始化

QVector 支持多种初始化方式，包括默认构造、指定大小的构造、和使用初始值的构造等。

QVector<int> vec1;  // 默认构造，空向量
QVector<int> vec2(5);  // 构造一个包含5个默认初始化元素的向量
QVector<int> vec3(5, 10);  // 构造一个包含5个元素，每个元素初始化为10

2.2 访问元素

可以通过下标访问或者使用 at() 函数。

int first = vec3[0];  // 使用下标访问
int second = vec3.at(1);  // 使用 at() 方法访问

2.3 添加元素

可以通过 append() 和 push_back() 方法向向量末尾添加元素。insert() 方法可以在特定位置插入元素。

vec1.append(3);      // 向尾部添加元素
vec1.push_back(5);   // 与 append 类似，添加到末尾
vec1.insert(1, 4);   // 在索引 1 处插入元素

2.4 删除元素

可以使用 remove(), removeAt(), removeFirst(), removeLast() 等函数来删除元素。

vec1.removeAt(0);    // 删除索引为 0 的元素
vec1.removeFirst();  // 删除第一个元素
vec1.removeLast();   // 删除最后一个元素

2.5 查找和判断

QVector 提供 contains() 来判断是否包含某元素，indexOf() 和 lastIndexOf() 用于查找某个元素的索引。

bool hasValue = vec1.contains(5);  // 判断是否包含 5
int index = vec1.indexOf(5);       // 查找 5 的位置

2.6 大小和容量

QVector 动态调整大小，可以通过 size() 获取当前元素的数量，通过 capacity() 获取预分配的内存容量。可以通过 resize() 改变 QVector 的大小。

int size = vec1.size();       // 获取当前元素数量
int capacity = vec1.capacity(); // 获取当前容量
vec1.resize(10);              // 改变大小为10，可能会填充新元素

3. 迭代

支持 C++ 范围循环（range-based for loop）和迭代器。

for (int value : vec1) {
    qDebug() << value;
}

QVector<int>::iterator it;
for (it = vec1.begin(); it != vec1.end(); ++it) {
    qDebug() << *it;
}

4. 性能

• 内存管理：QVector 会动态调整内存，避免频繁的内存分配。通常，capacity() 比 size() 大，以减少内存重新分配的次数。
• 浅拷贝优化（Copy-on-Write）：QVector 使用 Qt 的隐式共享机制，也称为浅拷贝。当一个 QVector 被复制时，实际上并不会立即进行数据复制，直到修改操作发生，这提高了性能。

5. 与其他容器的互操作

QVector 提供了与其他容器（如 QList, QSet）的互操作能力，可以方便地将 QVector 转换为其他容器类型。

QList<int> list = vec1.toList();  // 将 QVector 转为 QList

6. 常用函数总结

• append(T value) / push_back(T value)：在末尾添加元素。
• at(int i)：返回指定索引处的元素。
• size()：返回当前元素数量。
• capacity()：返回当前预分配的内存大小。
• clear()：清空所有元素。
• contains(T value)：判断是否包含某个元素。
• indexOf(T value)：返回某个元素的索引。
• removeAt(int i)：删除指定位置的元素。
• resize(int size)：调整大小。

7. QVector 使用示例

下面是一个简单的示例，演示了 QVector 的基本用法。

#include <QVector>
#include <QDebug>

int main() {
    QVector<int> vec;

    // 添加元素
    vec.append(1);
    vec.append(2);
    vec.append(3);

    // 访问元素
    qDebug() << "First element:" << vec.at(0);
    
    // 遍历元素
    for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        qDebug() << "Element at index" << i << ":" << vec[i];
    }

    // 查找和判断
    if (vec.contains(2)) {
        qDebug() << "Vector contains 2";
    }

    // 删除元素
    vec.removeAt(1);
    qDebug() << "After removing index 1:" << vec;

    return 0;
}

总结

QVector 是 Qt 提供的强大而灵活的动态数组容器，适用于需要高效存储和访问大量相同类型数据的场景。在日常使用中，可以充分利用其丰富的 API 和高性能特性来简化开发流程。