【独家连载】Qt入门与提高： KS04_05 常用Qt类-QVector
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引言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在软件研发过程中，数据结构是无论如何也不能回避的话题，包括stl在内，很多第三方库都对常用数据结构进行了模板化封装，从本节课开始，我们要给大家介绍Qt封装的几个常用数据结构模板类。今天先介绍数组类QVector。
正文---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 我们都知道数组的成员在内存中是连续存放的。当使用下标访问数组成员时效率是非常高的。但是当我们扩大数组容量时，很有可能需要重新申请内存，然后将旧的数组成员拷贝到新内存中，这时可能会损失一些性能。OK，回归正题，我们今天设计了3个场景给大家介绍QVector： 1.向QVector添加成员并遍历。 2.使用自定义类对象 3.使用自定义类对象指针 首先简单说一下课程附件代码：因为要用到命令行来接受用户输入，因此需要使用：CONFIG += console 因为我们要用到QVector，所以请在文件开头的include区域增加：#include <QVector> 下面我们分别看一下这3个示例：示例1.向QVector添加成员并遍历 在这个示例中，我们用的是int。如果用到Qt的类，代码也类似。/**
* @brief向QVector添加成员并遍历。
* @return 无
*/
void example01(){
// 添加成员
QVector<quint32> vecId;
vecId.push_back(2011);
vecId.push_back(2033);
vecId.push_back(2033);
vecId.push_back(2042);
vecId.push_back(2045);
// push_front
vecId.push_front(2046);
……
}
上述代码中，我们建立了一个成员为quint32的数组。这是一个整数数组，数组名称为vecId。紧接着我们调用push_back()接口向数组中添加成员。push_back()的功能是将新加入的成员放到数组的尾部，而push_front()接口则负责将成员追加到数组的首部，也就是下标为0的位置。我们可以通过将数组的成员打印到终端来印证这一点： //遍历成员-使用下标
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "print members using idx......" << endl;
intidxVec = 0;
for(idxVec = 0; idxVec < vecId.size(); idxVec++) {
cout<< " vecId["<< idxVec << "] =" << vecId <<endl;
} 在上面的代码中，我们使用下表来便利成员，方法是：数组名[下标]，这是C++的语法。当然，我们还可以通过迭代器来访问，也非常方便：// 遍历成员-使用迭代器(正序)
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "print members using iterator......" << endl;
QVector<uint>::iteratoriteVec = vecId.begin();
idxVec= 0;
for(iteVec = vecId.begin(); iteVec != vecId.end(); iteVec++, idxVec++) {
//cout<< " vecId["<< idxVec << "] =" << *iteVec << endl;
cout<< " " <<*iteVec << endl;
}
上述代码是通过正序访问，相当于从下标0开始到最后一个成员。为了使用迭代器遍历，我们需要先定义迭代器，并将其初始化为指向数组的开头（第一个成员）： QVector<uint>::iteratoriteVec = vecId.begin(); 用来判断迭代器是否已经遍历完毕的方法是：iteVec != vecId.end() 其中vecId.end()表示数组的结尾（并非数组的最后一个成员，而是最后一个成员的下一个位置，因此是真正的结尾）。 当我们需要用迭代器操作数组成员并输出时，可使用*迭代器的语法，比如上面代码中的*iteVec。 我们还可以倒序遍历数组成员：//遍历成员-使用迭代器(倒序)
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "print members using reverse iterator......" <<endl;
QVector<quint32>::reverse_iteratorreverseIteVec = vecId.rbegin();
for(reverseIteVec = vecId.rbegin(); reverseIteVec != vecId.rend();reverseIteVec++) {
cout<< " " <<*reverseIteVec << endl;
} 从上述代码可以看出，倒序迭代器与正序迭代器并非同一个类型。倒序迭代器的类型为：QVector<quint32>::reverse_iterator，并且它被初始化指向数组的倒数第一个成员vecId.rbegin()：QVector<quint32>::reverse_iteratorreverseIteVec = vecId.rbegin(); 倒序迭代器的取值方法同正序迭代器一样，都是采用*迭代器的语法：cout << " " << *reverseIteVec <<endl; 下面，我们到数组中查找某个成员，方法是使用stl的算法模板类algorithm,因此需要包含其头文件：#include <algorithm> 我们看一下查找一个对象并且在它的前面插入另一个对象怎么实现：// 查找&插入
iteVec= std::find(vecId.begin(), vecId.end(), 2042); std::find()是altorithm中的搜索算法，它需要3个参数，前两个分别表示要查找的范围，这里我们取数组的开头和结尾；最后一个参数表示要查找的对象，这个例子中我们查找2042这个数字。if(iteVec != vecId.end()){
vecId.insert(iteVec,10000); // insert before
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "insert 10000 before 2042 in vector." << endl;
}
上述代码表示，如果找到了则在找到的位置之前插入一个数值:10000。insert()接口的功能是在指定迭代器之前插入一个成员。iteVec != vecId.end()表示迭代器不等于数组的结尾，就表示找到了我们需要查找的成员。 下面的代码用来展示查找与删除功能：// 查找&删除
iteVec= std::find(vecId.begin(), vecId.end(), 2042);
if(iteVec != vecId.end()){ // 找到了
cout<< "erase 2042 from vector." << endl;
vecId.erase(iteVec);
} 其中，查找功能是一样的。删除的功能由erase()接口提供，它需要一个迭代器参数，所以我们提供了查找到的迭代器。 有时候数组中存在多个相同成员，如果我们希望把它们都找到并从数组中删除该怎么做呢？// 查找&删除
for(iteVec=vecId.begin(); iteVec != vecId.end(); ) {
if((*iteVec) == 2033){
cout<< "find 2033 in vector." << endl;
iteVec= vecId.erase(iteVec); // erase()接口会返回删除后的下一个迭代位置
}else {
iteVec++;
}
} 上述代码实现了我们需要的功能，当它找到2033这个数时，调用erase()接口将迭代器删除，然后把返回值赋给迭代器iteVec，这时iteVec就指向删除2033后的下一个位置了，因此无需再执行++操作，如果没找到2033，我们才对迭代器执行++操作。 其实，如果这行代码正处于某一个类的const接口中，而且迭代器需要访问类的成员数组，那么就需要使用const迭代器，并且初始化时要使constBegin()：QVector<quint32>::const_iteratoriteVec = vecId.constBegin(); 对const迭代器进行判断也要使用constEnd()：if (iteVec != vecId.constEnd())示例2.使用自定义类对象 下面我们看一下在数组中使用自定义类对象作为成员：/**
* @brief使用自定义类对象
* @return 无
*/
void example02(){
//添加成员
QVector<CMyClass>vecObj;
CMyClassmyclass1(2011, "lisa");
CMyClassmyclass2(2012, "mike");
CMyClassmyclass3(2012, "mike");
CMyClassmyclass4(2013, "john");
CMyClassmyclass5(2013, "ping");
CMyClassmyclass6(2025, "ping");
//如果想让下面的语句编译通过并且按照预期执行，需要为CMyClass类提供拷贝构造函数
vecObj.push_back(myclass1);
vecObj.push_back(myclass2);
vecObj.push_back(myclass3);
vecObj.push_back(myclass4);
vecObj.push_back(myclass5);
vecObj.push_back(myclass6);
……
} 首先我们定义了几个CMyClass对象将他们并初始化，然后调用push_back()将它们添加到数组。因为push_back()接口需要传入类对象的拷贝而非引用或指针，所以编译器会调用对象的拷贝构造函数。因此，我们需要为类CMyClass提供拷贝构造函数，以免编译器默认生成的拷贝构造函数无法满足要求：myclass.h: // 拷贝构造函数
CMyClass(constCMyClass& right);
然后，我们遍历数组。首先使用下标遍历：// 遍历成员，使用下标
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "print members using idx......" << endl;
intidxVec = 0;
for(idxVec = 0; idxVec < vecObj.size(); idxVec++) {
cout<< " vecObj["<< idxVec << "] : id = " <<vecObj.getId() << ", name = " <<vecObj.getName().toLocal8Bit().data() << endl;
} 使用下标遍历数组跟前面的方法类似。然后使用迭代器遍历：//遍历成员，使用迭代器
QVector<CMyClass>::iteratoriteVec = vecObj.begin();
for(iteVec = vecObj.begin(); iteVec != vecObj.end(); iteVec++) {
cout<< " vecObj["<< idxVec << "] : id = " << (*iteVec).getId()<< ", name = " << (*iteVec).getName().toLocal8Bit().data()<< endl;
} 使用迭代器时，也是使用(*iteVec)的语法来操作数组成员。因为数组里存放的是对象，所以我们可以使用.操作符来调用对象的接口，如果数组里存放的是对象指针，我们就要用(*iteVec)->的语法调用对象的接口。 下面我们来查找某个对象：//查找
cout<< endl << "-------------- QVector ---------------"<< endl;
cout<< "begin find member in QVector......" << endl;
CMyClassmyclassx(2013, "john");
QVector<CMyClass>::iteratoriteVec = std::find(vecObj.begin(), vecObj.end(), myclassx);
if(iteVec != vecObj.end()) {
cout<< "find myclassx in vector." << endl;
}
else{
cout<< "cannot find myclassx in vector" << endl;
} 在上面的代码中，我们定义一个被查找对象myclassx,同样也是使用std::find()来查找。这需要我们的自定义类CMyClass重载operator==操作符，否则编译器会报错。myclass.h://重载操作符operator==
booloperator==(const CMyClass& right);示例3.使用自定义类对象指针 最后，我们使用类对象的指针来演示数组的使用。/**
*@brief使用自定义类对象指针
*@return 无
*/
voidexample03() {
// 添加成员
QVector<CMyClass*> vecObj;
CMyClass* pMyclass1 = new CMyClass(2011,"lisa");
CMyClass* pMyclass2 = new CMyClass(2012,"mike");
CMyClass* pMyclass3 = new CMyClass(2012,"mike");
CMyClass* pMyclass4 = new CMyClass(2013,"john");
CMyClass* pMyclass5 = new CMyClass(2013,"ping");
CMyClass* pMyclass6 = new CMyClass(2025,"ping");
// 无需为CMyClass类提供拷贝构造函数
vecObj.push_back(pMyclass1);
vecObj.push_back(pMyclass2);
vecObj.push_back(pMyclass3);
vecObj.push_back(pMyclass4);
vecObj.push_back(pMyclass5);
vecObj.push_back(pMyclass6);
……
}
我们先new出数组对象，然后将这些对象指针添加到数组。然后，我们遍历数组的成员：// 遍历成员
cout << endl <<"-------------- QVector ---------------" << endl;
cout << "print members incustom defined class using idx......" << endl;
int idxVec = 0;
for (idxVec = 0; idxVec <vecObj.size(); idxVec++) {
cout << " vecObj[" << idxVec <<"] : id = " << vecObj->getId() << ",name = " << vecObj->getName().toLocal8Bit().data()<< endl;
}
遍历数组成员的代码与前面的示例类似。与将对象添加到数组有所不同，当我们将指针添加到数组时，退出程序前需要将这些指针占用的内存进行释放，否则将导致内存泄漏： // 退出前要释放内存
// 方法1，使用下标遍历
cout << endl <<"-------------- QVector ---------------" << endl;
cout << "desctruct membersbefore exit......" << endl;
idxVec = 0;
for (idxVec = 0; idxVec <vecObj.size(); idxVec++) {
cout << " deleting " << idxVec <<", id = " << vecObj->getId() << ", name= " << vecObj->getName().toLocal8Bit().data() <<endl;
delete vecObj;
}
// 方法2，使用迭代器遍历
//QVector<CMyClass*>::iteratoriteVec = vecObj.begin();
//for (iteVec = vecObj.begin(); iteVec !=vecObj.end(); iteVec++, idxVec++) {
//if(NULL != *iteVec) {
// delete*iteVec;
//}
//}
vecObj.clear();
我们给出两种方法进行遍历来释放数组成员所指向的内存。因为不能重复释放，所以我们把迭代器遍历的代码封掉。结语---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在使用QVector进行编程时，很多时候都是将我们自定义的类放进QVector，所以我们需要掌握两点： 1.为自定义类增加拷贝构造函数。 2.为自定义类重载operator=操作符，以便能够使用std::find()接口到数组中查找。 后面的章节我们将介绍链表、映射等数据结构在Qt中的对应类，让我们开始练习吧。
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