Qt 智能指针类详解

在Qt框架中，提供了多种智能指针类，用于管理对象的生命周期和内存。常见的包括QPointer、QSharedPointer、QWeakPointer和QScopedPointer。它们各自有不同的用途和行为特点。本文将详细介绍这些类的区别和使用场景。

QPointer

QPointer是一个模板类，专门用于管理继承自QObject的对象。当被指向的对象被销毁时，QPointer会自动设置为nullptr，从而避免产生“悬空指针”。

示例代码：

QObject *obj = new QObject;
QPointer<QObject> pObj(obj);
delete obj;
Q_ASSERT(pObj.isNull()); // pObj现在是nullptr

QSharedPointer

QSharedPointer是一个引用计数的智能指针。只要还有一个QSharedPointer实例指向对象，该对象就不会被删除。它类似于C++11中的std::shared_ptr。

示例代码：

int *pI = new int;
QSharedPointer<int> pI1(pI);
QSharedPointer<int> pI2 = pI1;
pI1.clear();
// pI2仍然指向pI，所以pI不会被删除
pI2.clear();
// 没有任何shared指针了，pI被删除

QWeakPointer

QWeakPointer持有对QSharedPointer的弱引用。它不会阻止对象被销毁，当对象被销毁后，它会自动重置为nullptr。类似于std::weak_ptr。

示例代码：

int *pI = new int;
QSharedPointer<int> pI1(pI);
QWeakPointer<int> pI2 = pI1;
pI1.clear();
// 没有任何shared指针了，pI被删除
//
// 要使用shared指针，需要“锁定”它：
QSharedPointer<int> pI2_locked = pI2.toStrongRef();
Q_ASSERT(pI2_locked.isNull());

QScopedPointer

QScopedPointer是一个帮助类，在指针超出作用域时自动删除指向的对象。它类似于C++11中的std::unique_ptr，实现了RAII（资源获取即初始化）语义。

示例代码：

MyClass *foo() {
    QScopedPointer<MyClass> myItem(new MyClass);
    // 一些逻辑
    if (some condition) {
        return nullptr; // myItem在这里会被删除
    }
    return myItem.take(); // 释放scoped指针并返回
}
// 在异常情况下，item也会被删除

在类成员变量中使用QScopedPointer可以避免编写析构函数：

class MyClass {
public:
    MyClass() : myPtr(new int) {}
private:
    QScopedPointer<int> myPtr; // 在包含对象删除时自动删除
}

总结

• QPointer：专用于QObject对象，避免悬空指针。
• QSharedPointer：引用计数智能指针，类似std::shared_ptr。
• QWeakPointer：持有对QSharedPointer的弱引用，类似std::weak_ptr。
• QScopedPointer：作用域内自动删除指向对象，类似std::unique_ptr。

根据具体需求选择合适的智能指针类，可以有效地管理对象生命周期，避免内存泄漏和悬空指针等问题。