Qt之美（三）隐式数据共享

为了最大化资源使用，和最小化数据拷贝，Qt在很多类中用到了隐式数据共享，以便数据仅在被写入时才被拷贝。该机制也被称为flyweight模式。
让我们以QByteArray为例，看看其是如何实现的。其内部使用一个名为Data的私有结构体来追踪共享的数据： struct Data {
QBasicAtomicInt ref; // 引用计数器，对其的操作是原子的
int alloc; // 已分配的空间大小
int size; // 数据的实际大小
char *data; // 指向数据的指针
char array[1]; // 数据有可能存于此位置
};

这里，如果数据保存在其他位置，则需要用到data来指向实际的数据位置；如果保存在自身，则是array指向的位置。当对象被拷贝时（比如通过赋值运算符），则仅仅拷贝指针，而不拷贝数据本身： QByteArray &QByteArray::operator=(const QByteArray & other)
{
// 增加要使用的共享数据的引用计数器的值
other.d->ref.ref();
// 减少当前共享数据的引用计数器的值
if (!d->ref.deref())
qFree(d);
// 指向要使用的共享数据
d = other.d;
return *this;
}

另一方面，如果共享的数据要被修改（比如通过resize()函数），则会自动拷贝之： void QByteArray::resize(int size)
{
if (size <= 0) {
// 如果目标大小不为正，则指向一个空的数据块
Data *x = &shared_empty;
x->ref.ref();
if (!d->ref.deref())
qFree(d);
d = x;
} else if (d == &shared_null) {
// 如果当前是一个null块，则直接创建一个新的共享数据块
Data *x = static_cast<data *>(qMalloc(sizeof(Data)+size));
Q_CHECK_PTR(x);
x->ref = 1;
x->alloc = x->size = size;
x->data = x->array;
x->array[size] = '/0';
(void) d->ref.deref();
d = x;
} else {
// 如果有其他对象也在使用该共享数据，或者当前分配的空间过大或过小
// 则重新分配空间，并拷贝数据
// 注意：该操作在共享的数据块较大时可能会消耗一定的时间
if (d->ref != 1 || size > d->alloc || (size < d->size && size < d->alloc >> 1))
realloc(qAllocMore(size, sizeof(Data)));
if (d->alloc >= size) {
d->size = size;
if (d->data == d->array) {
d->array[size] = '/0';
}
}
}
}

现在让我们来看看如何使用QSharedData和QSharedDataPointer来创建自己的共享数据对象。 // 首先创建一个数据对象，需要继承自QShareData，因为其提供了引用计数器的功能
class SharedData: public QSharedData
{
public:
SharedData()
: QSharedData()
, var(0)
{}
SharedData(const SharedData &other)
: QSharedData(other)
, var(other.var)
{}
int var;
};
// 然后创建数据操作者
class DataOwner
{
public:
DataOwner()
: d(new SharedData)
{}
DataOwner(int var)
: d(new SharedData)
{
// 对于写操作，运算符->会在需要时自动拷贝共享数据
d->var = var;
}
private:
// 模板类QSharedDataPointer隐藏了隐式共享的实现细节，因此没必要创建拷贝构造函数和赋值运算符
QSharedDataPointer<SharedData> d;
};

相当简单，没错吧！好了，有兴趣的朋友可以用QExplicitlySharedDataPointer来创建显式的数据共享;) 本文出自 “xiesiyuana的博客” 博客，请务必保留此出处http://seanyxie.blog.51cto.com/1319339/1375903