QT父子与QT对象delete

admin 2022年6月27日01:55:12安全开发评论4 views2884字阅读9分36秒阅读模式

原地址:http://www.qteverywhere.com/archives/437

很多C/C++初学者常犯的一个错误就是,使用mallocnew分配了一块内存却忘记释放,导致内存泄漏。Qt的对象模型提供了一种Qt对象之间的父 子关系,当很多个对象都按一定次序建立起来这种父子关系的时候,就组织成了一颗树。当delete一个父对象的时候,Qt的对象模型机制保证了会自动的把 它的所有子对象,以及孙对象,等等,全部delete,从而保证不会有内存泄漏的情况发生。

任何事情都有正反两面作用,这种机制看上去挺好,但是却会对很多Qt的初学者造成困扰,我经常给别人回答的问题是:1new了一个Qt对象之后,在什么 情况下应该delete它?2Qt的析构函数是不是有bug3,为什么正常delete一个Qt对象却会产生segment fault?等等诸如此类的问题,这篇文章就是针对这个问题的详细解释。

在每一个Qt对象中,都有一个链表,这个链表保存有它所有子对象的指针。当创建一个新的Qt对象的时候,如果把另外一个Qt对象指定为这个对象的父对象, 那么父对象就会在它的子对象链表中加入这个子对象的指针。另外,对于任意一个Qt对象而言,在其生命周期的任何时候,都还可以通过setParent函数 重新设置它的父对象。当一个父对象在被delete的时候,它会自动的把它所有的子对象全部delete。当一个子对象在delete的时候,会把它自己 从它的父对象的子对象链表中删除。

QWidget是所有在屏幕上显示出来的界面对象的基类,它扩展了Qt对象的父子关系。一个Widget对象也就自然的成为其父Widget对象的子 Widget,并且显示在它的父Widget的坐标系统中。例如,一个对话框(dialog)上的按钮(button)应该是这个对话框的子 Widget

关于Qt对象的newdelete,下面我们举例说明。

例如,下面这一段代码是正确的:

int main(){    QObject* objParent = new QObject(NULL);    QObject* objChild = new QObject(objParent);    QObject* objChild2 = new QObject(objParent);    delete objParent;}

我们用一张图来描述这三个对象之间的关系:

QT父子与QT对象delete

在上述代码片段中,objParentobjChild的父对象,在objParent对象中有一个子对象链表,这个链表中保存它所有子对象的指针,在 这里,就是保存了objChildobjChild2的指针。在代码的结束部分,就只有delete了一个对象objParent,在 objParent对象的析构函数会遍历它的子对象链表,并且把它所有的子对象(objChildobjChild2)一一删除。所以上面这段代码是安 全的,不会造成内存泄漏。

如果我们把上面这段代码改成这样,也是正确的:

int main(){QObject* objParent = new QObject(NULL);QObject* objChild = new QObject(objParent);QObject* objChild2 = new QObject(objParent);delete objChild;delete objParent;}

在这段代码中,我们就只看一下和上一段代码不一样的地方,就是在delete objParent对象之前,先delete objChild对象。在delete objChild对象的时候,objChild对象会自动的把自己从objParent对象的子对象链表中删除,也就是说,在objChild对象被 delete完成之后,objParent对象就只有一个子对象(objChild2)了。然后在delete objParent对象的时候,会自动把objChild2对象也delete。所以,这段代码也是安全的。

Qt的这种设计对某些调试工具来说却是不友好的,比如valgrind。比如上面这段代码,valgrind工具在分析代码的时候,就会认为objChild2对象没有被正确的delete,从而会报告说,这段代码存在内存泄漏。哈哈,我们知道,这个报告是不对的。

我们在看一看这一段代码:

int main(){  QWidget window;  QPushButton quit("Exit", &window);}

在这段代码中,我们创建了两个widget对象,第一个是window,第二个是quit,他们都是Qt对象,因为QPushButton是从 QWidget派生出来的,而QWidget是从QObject派生出来的。这两个对象之间的关系是,window对象是quit对象的父对象,由于他们 都会被分配在栈(stack)上面,那么quit对象是不是会被析构两次呢?我们知道,在一个函数体内部声明的变量,在这个函数退出的时候就会被析构,那 么在这段代码中,windowquit两个对象在函数退出的时候析构函数都会被调用。那么,假设,如果是window的析构函数先被调用的话,它就会去 delete quit对象;然后quit的析构函数再次被调用,程序就出错了。事实情况不是这样的,C++标准规定,本地对象的析构函数的调用顺序与他们的构造顺序相 反。那么在这段代码中,这就是quit对象的析构函数一定会比window对象的析构函数先被调用,所以,在window对象析构的时候,quit对象已 经不存在了,不会被析构两次。

如果我们把代码改成这个样子,就会出错了,对照前面的解释,请你自己来分析一下吧。

int main(){QPushButton quit("Exit");QWidget window;quit.setParent(&window);}

但是我们自己在写程序的时候,也必须重点注意一项,千万不要delete子对象两次,就像前面这段代码那样,程序肯定就crash了。

最后,让我们来结合Qt source code,来看看这parent/child关系是如何实现的。

在本专栏文章的第一部分对象数据存储,我们说到过,所有Qt对象的私有数据成员的基类是QObjectData类,这个类的定义如下:

typedef QList<QObject*> QObjectList;class QObjectData{  public:  QObject *parent;  QObjectList children;  // 忽略其它成员定义};

我们可以看到,在这里定义了指向parent的指针,和保存子对象的列表。其实,把一个对象设置成另一个对象的父对象,无非就是在操作这两个数据。把子对 象中的这个parent变量设置为指向其父对象;而在父对象的children列表中加入子对象的指针。当然,我这里说的非常简单,在实际的代码中复杂的 多,包含有很多条件判断,有兴趣的朋友可以自己去读一下Qt的源代码。

 

QT父子与QT对象delete


原文始发于微信公众号(汇编语言):QT父子与QT对象delete

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