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一.概述
???Qt智能指針是一種能夠在不需要手動(dòng)管理內(nèi)存的情況下，自動(dòng)釋放資源的指針。它們是C++11的std::shared_ptr的一種擴(kuò)展，可以用于管理Qt對(duì)象，尤其是那些不是QObject的對(duì)象。
使用智能指針可以避免內(nèi)存泄露和懸垂指針等問題，同時(shí)也提高了代碼的可讀性和可維護(hù)性。
1.Qt框架提供了幾種智能指針：
QSharedPointer：
這是一個(gè)引用計(jì)數(shù)式智能指針，允許多個(gè)指針共享同一個(gè)對(duì)象的所有權(quán)。當(dāng)最后一個(gè)QSharedPointer被銷毀或重置時(shí)，它所指向的對(duì)象才會(huì)被刪除。
適用于需要在多個(gè)地方共享同一個(gè)對(duì)象的場(chǎng)景。
QWeakPointer：
這是一個(gè)弱引用智能指針，指向由QSharedPointer管理的對(duì)象，但不會(huì)增加對(duì)象的引用計(jì)數(shù)。
如果被觀察的對(duì)象（即QSharedPointer所管理的對(duì)象）已經(jīng)被釋放，QWeakPointer將自動(dòng)被設(shè)置為nullptr。
適用于需要觀察但不擁有QSharedPointer所管理對(duì)象的場(chǎng)景。
QScopedPointer：
這是一個(gè)獨(dú)占式智能指針，確保它所指向的對(duì)象在其生命周期內(nèi)始終存在，并在QScopedPointer對(duì)象被銷毀時(shí)自動(dòng)刪除其所指向的對(duì)象。
適用于那些不應(yīng)該被多個(gè)所有者共享的資源。
QPointer：
QPointer是一個(gè)觀察者指針，用于觀察QObject及其子類的生命周期。它不會(huì)增加對(duì)象的引用計(jì)數(shù)，當(dāng)QObject對(duì)象被刪除時(shí)，QPointer會(huì)自動(dòng)設(shè)置為nullptr。
需要注意的是，QPointer只能指向QObject或其子類的對(duì)象。
每種智能指針都有其特定的使用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)，開發(fā)者應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的智能指針類型。使用智能指針可以有效地避免內(nèi)存泄漏和懸垂指針等問題，提高代碼的安全性和穩(wěn)定性。
二.代碼示例
1.QPointer
QPointer是一個(gè)被保護(hù)的指針，行為類似于普通的c++指針T *，會(huì)在被引用的對(duì)象被銷毀時(shí)自動(dòng)清除(不像普通的C++指針，在這種情況下會(huì)成為“懸空指針”)。但是，T必須是QObject的子類，否則將導(dǎo)致編譯失敗或鏈接錯(cuò)誤。
QPointer<QLabel> label = new QLabel;
label->setText("&Status:");
...
????if (label)
????????label->show();
如果QLabel在此期間被刪除，label變量將保存nullptr而不是一個(gè)無效的地址，最后一行將永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行。
2.QScopedPointer
在Qt中實(shí)現(xiàn)線程安全的單例模式時(shí)，QScopedPointer 比較常用。
使用 QScopedPointer 管理動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存時(shí)，它會(huì)確保在包含該 QScopedPointer 的作用域結(jié)束時(shí)，所管理的對(duì)象會(huì)被自動(dòng)釋放，從而避免內(nèi)存泄漏的問題。下面是一個(gè)示例：
#include <QScopedPointer>
#include <QDebug>
class Resource {
public:
????Resource() { qDebug() << "Resource 構(gòu)造函數(shù)"; }
????~Resource() { qDebug() << "Resource 析構(gòu)函數(shù)"; }
};
void useResource()
{
????QScopedPointer<Resource> scopedResource(new Resource());
????// 執(zhí)行一些操作，使用資源
????qDebug() << "使用資源...";
}
int main()
{
????useResource();
????qDebug() << "useResource 函數(shù)執(zhí)行完畢";
????return 0;
}
如上，創(chuàng)建了一個(gè)名為 Resource 的類，并使用 QScopedPointer 在 useResource 函數(shù)內(nèi)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)分配的 Resource 對(duì)象。當(dāng) useResource 函數(shù)結(jié)束時(shí)，QScopedPointer 的析構(gòu)函數(shù)會(huì)被調(diào)用，并自動(dòng)釋放所管理的 Resource 對(duì)象。
3.QSharedPointer
特點(diǎn)：
用于管理動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象的所有權(quán)和生命周期。
當(dāng)存在至少一個(gè) QSharedPointer 指向?qū)ο髸r(shí)，對(duì)象的內(nèi)存不會(huì)被釋放。
當(dāng)最后一個(gè)指向?qū)ο蟮?QSharedPointer 超出作用域時(shí)，對(duì)象的內(nèi)存會(huì)被釋放。
可通過復(fù)制 QSharedPointer 來增加對(duì)象的引用計(jì)數(shù)，確保對(duì)象在合適的時(shí)候被釋放。
下面舉個(gè)例子：
#include <QSharedPointer>
#include <QDebug>
class MyClass
{
public:
????MyClass(int value) : m_value(value)
????{
????????qDebug() << "MyClass 構(gòu)造函數(shù)，數(shù)值為" << m_value;
????}
????~MyClass()
????{
????????qDebug() << "MyClass 析構(gòu)函數(shù)，數(shù)值為" << m_value;
????}
????void setValue(int value)
????{
????????m_value = value;
????}
????int getValue() const
????{
????????return m_value;
????}
private:
????int m_value;
};
int main()
{
????QSharedPointer<MyClass> pointer1(new MyClass(10)); // 創(chuàng)建一個(gè) QSharedPointer 智能指針，用于管理 MyClass 對(duì)象
????{
????????QSharedPointer<MyClass> pointer2 = pointer1; // 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，增加了 MyClass 對(duì)象的引用計(jì)數(shù)
????????qDebug() << "pointer1 的值為" << pointer1->getValue();
????????qDebug() << "pointer2 的值為" << pointer2->getValue();
????????pointer2->setValue(20); // 通過 pointer2 修改對(duì)象的值
????????qDebug() << "pointer1 的值為" << pointer1->getValue();
????????qDebug() << "pointer2 的值為" << pointer2->getValue();
????} // pointer2 超出作用域，減少了 MyClass 對(duì)象的引用計(jì)數(shù)
????qDebug() << "pointer1 的值為" << pointer1->getValue();
????return 0;
}
4.QWeakPointer
特點(diǎn)：
用于解決 QSharedPointer 可能導(dǎo)致的循環(huán)引用問題。
不會(huì)增加對(duì)象的引用計(jì)數(shù)，不影響對(duì)象的生命周期。
可以從 QSharedPointer 或者另一個(gè) QWeakPointer 創(chuàng)建，用于在需要時(shí)保持對(duì)對(duì)象的非擁有者式引用。
如果關(guān)聯(lián)的 QSharedPointer 被釋放，QWeakPointer 會(huì)自動(dòng)置空，避免懸空指針問題。
這里重點(diǎn)說下循環(huán)引用，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象彼此持有對(duì)方的強(qiáng)引用時(shí)，就會(huì)形成循環(huán)引用。這種情況下，對(duì)象無法被正常釋放，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。Qt 的 QWeakPointer 類是為了解決這個(gè)問題而引入的。
QWeakPointer 允許創(chuàng)建一個(gè)弱引用指向被QSharedPointer管理的對(duì)象，但不會(huì)增加該對(duì)象的引用計(jì)數(shù)。弱引用不會(huì)阻止對(duì)象的銷毀，即使所有強(qiáng)引用都失效，對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)也能被正確調(diào)用。