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Qt4 Gossip: 循序容器(QVector、QLinkedList、QList...) - 转

热度:63   发布时间:2024-01-13 03:08:22.0

QVector QLinkedListQListQt 所提供的幾個常用容器類別。QVector 將項目(item )儲存在鄰接的記憶體空間之中,提供基於索引 (index-based )存取方式的容器類別。QLinkedList 以鏈結(Linked )的方式儲存項目,提供基於迭代器(iterator- based )存取方式的容器類別。QList 提供基於索引的快速存取容器類別,內部使用指標陣列,可提供快速插入及移除項目。

首先來看看QVector 的基本使用方式,建立一個可容納兩個元素的QVector ,並使用索引方式存取元素值:

QVector<double> vect(2);
vect[0] = 1.0;
vect[1] = 2.0;
for (int i = 0; i < vect.count(); ++i) {
    cout << vect[i] << endl;
}

for (int i = 0; i < vect.count(); ++i) {

    cout << vect.at(i) << endl;
}


要使用索引方式設定元素,必須先配置好夠長的空間,否則會發生超出索引範圍的錯誤,使用[] 運算子指定索引存取的方式是比較方便,但在某些場合下,使用at() 方法會較有效率一些,這涉及Qt 的隱式共享機制,稍後再作介紹。

您也可以使用QVectorappend() 方法來加入元素,使用remove() 方法來移除元素,使用insert() 方法來插入元素,例如append() 的使用如下:

vect.append(3.0);
vect.append(4.0);


或者是使用<< 運算子附加元素:

vect << 5.0 << 6.0;


QVector
也重載了一些其它的運算子,以及提供了一些其它可用的方法,請查詢Qt 線上文件有關於QVector 的介紹。QVector 提供的是鄰接的 記憶體空間以存取物件,所以對於循序存取或使用索引,效率較高,但如果要插入或移除元素時,效率就會低落。QVector 的子類別QStack 提供了 push()pop()top() 等方法,方便您進行堆疊結構的物件管理。

對於需要經常要在容器中插入或移除元件,您可以使用QLinkedList 以提高存取效率,它不提供基於索引的存取方式,而是基於迭代器的存取方式,稍後會介紹迭代器的使用,以下先來看看QList

QList
提供的是基於索引的存取方式,其內部實作使用了指標陣列,陣列中每個指標指向所要儲存的元素,結合了QVectorQLinkedList 的 優點,提供快速存取與插入、移除,其索引存取方式或可用的方法與QVector 是類似的,也可以使用<< 運算子來附加元素,例如:

QList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

for(int i = 0; i < list.size(); ++i) {

    cout << list[i].toAscii().data() << endl;
}
cout << endl;
   
for(int i = 0; i < list.size(); ++i) {
    cout << list.at(i).toAscii().data() << endl;
}   
cout << endl;


QList
的子類別QStringListQt 中應用很廣的類別,可以讓您儲存QString 物件,QList 的子類別QQueue 則提供了佇列結構的容器管理。

以上先列出QVectorQLinkedListQList 的使用比較:

  • 如果想要有連續鄰接的記憶體空間來存放元件,則使用QVector
  • 如果需要真正的鏈結資料結構,並使用基於迭代器的存取方式,則使用QLinkedList
  • 在大部份情況下,QList 可以滿足快速存取、插入、移除的需求,並可提供基於索引的存取方式。


再來看看迭代器於容器類別的使用,對於容器類別,Qt 提供兩種風格的迭代器:Java 風格與STL 風格。Java 風格的迭代器使用上就如何Java 的迭代器,使用這種迭代器對於Java 開發人員較為容易,然而STL 風格的迭代器則提供更有彈性的操作。

以下簡單示範在QList 上使用Java 風格迭代器:

QList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";
   
QListIterator<QString> iterator(list);
while (iterator.hasNext()) {
    cout << iterator.next().toAscii().data() << endl;
}


Java 迭代器類似的,hasNext() 測試是否有下一個元素,next() 傳回下一個元素,其它還有hasPrevious()previous() 等方法 可以使用。Java 風格的迭代器有兩種:唯讀與可讀寫。QListIterator 是唯讀迭代器,對於可讀寫迭代器,命名上會加上Mutable ,例 如QMutableListIterator ,除了next()previous() 等方法之外,還提供了insert()remove() 等方法可 以使用,例如:

QLinkedList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";
   
QMutableLinkedListIterator<QString> rwIterator(list);
while (rwIterator.hasNext()) {
    if(rwIterator.next() == "momor") {
        rwIterator.insert("bee");
        break;
    }
}
   
QLinkedListIterator<QString> rIterator(list);
while (rIterator.hasNext()) {
    cout << rIterator.next().toAscii().data() << endl;
}


上面這個程式片段,使用可讀寫迭代器來於"momor" 之後插入一個"bee" ,之後使用唯讀迭代器讀出資料。

您可以使用容器類別的begin() 方法傳回基於STL 的迭代器,它指向容器的第一個元素位址,end() 方法則傳回指向容器最後一個元素之後的位址。您可以如下使用基於STL 的迭代器:

QList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

QList<QString>::const_iterator i = list.begin();
while (i != list.end()) {
    cout << (*i).toAscii().data() << endl;
    ++i;
}


STL 風格的迭代器一樣有兩種,C<T>::const_iterator 形式的迭代器宣告為唯讀,則可以讀取資料,不可修改資料,C<T>::iterator 形式的迭代器則可以修改資料,例如:

QList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";
   
QList<QString>::iterator i = list.begin();
while (i != list.end()) {
    (*i) = (*i) + ".onlyfun";
    ++i;
}


對於簡單的循序存取,Qt 提供了foreach 虛擬關鍵字(pseudo-keyword ),以標準的for 迴圈實作,例如您可以如下循序取出QList 中的元素:

QList<QString> list;
list << "caterpillar" << "momor" << "bush";
   
foreach(QString str, list) {
    cout << str.toAscii().data() << endl;
}


接下來進一步說明前面所提及,Qt 的容器類別有個稱之為隱式共享(implicit sharing )的機制,又稱之為copy on write ,顧名思義,就是在資料有變動的情況下,才進行容器內資料結構物件之複製,否則容器內資料結構物件是共享的。

舉個例子來說,如果您使用[] 運算子方式,則會進行容器內資料結構物件之複製:

QList<QString> list1;
list1 << "x";
QList<QString> list2 = list1;
   
cout << &list1[0] << endl;
cout << &list2[0] << endl;


在上例中,使用了[] 運算子,list1list2 內部的資料結構物件經過複製,並不是共享的,所以顯示出來的兩個記憶體位址並不相同,但使用at() 時的情況則是相同的:

QList<QString> list1;
list1 << "x";
QList<QString> list2 = list1;
   
cout << &(list1.at(0)) << endl;
cout << &(list2.at(0)) << endl;


所以在唯讀的情況下,建議使用at() 方法而不是[] 運算子的方法,以避免容器內部資料結構物件複製的成本,藉以獲得較好的效率。

隱式共享又稱之為copy on write ,是因為在容器中的資料有變動時,就不再共享內部資料結構物件,可以從下面的程式碼看出:

QList<QString> list1;
list1 << "x";
QList<QString> list2 = list1;

// 以下兩行顯示相同的記憶體位址
cout << &(list1.at(0)) << endl;
cout << &(list2.at(0)) << endl;

// list2 作變動   
list2 << "y";

// 以下兩行顯示不同的記憶體位址    
cout << &(list1.at(0)) << endl;
cout << &(list2.at(0)) << endl;


Qt 容器的隱式共享機制之一,讓您可以用較簡明的方式來撰寫程式,例如您可以如下撰寫一個函式:

QList<QString> doSomething() {
    QList<QString> list;
    // ...blah..blah
    cout << &list << endl;
    return list;
}


然後就直接如下撰寫程式以利用這個函式,但不會進行物件複製:

QList<QString> list = doSomething();
cout << &list << endl;


上面的程式碼片段,在doSomething() 中的list 位址與呼叫doSomething()list 的位址會是相同的。無論是Java 風格或STL 風格的迭代器,使用唯讀迭代器時,背後也都會使用到隱式分享機制,以增加循序讀取的效率。

容器類別的值可以是基本資料型態、指標或物件,物件必須有預設建構子、複製建構子與指定運算子(C++ 預設的複製及指定運算亦可)。

 

原文: http://www.qteverywhere.com/qt/qt4gossip/SequentialContainer.html