Qt隐式共享理解

 

Qt的隐式共享, 简单的说就是:赋值时不直接拷贝而是用共享指针使用同一块数据, 当其中一个被修改时,被修改的值才会拷贝一份出来修改.

如:

QFont f1;

QFont f2 = f1, // 并没有发生值拷贝(严格意义上来说拷贝了指针),f2和f1指向同一数据块.

f2.setPixelSize(5) // 此时先拷贝一份f1值给f2,然后再修改f2的PixelSize();

所以在Qt中使用共享类函数传参,返回值都可以不用引用, 也不影响效率.因为共享的是同一数据块.

而使用Qt提供的容器存储这些类也不会发生值拷贝, 这是很高效的.

下面我们来简单的看看Qt是怎么实现隐式共享的(转他人:(http://blog.csdn.net/zhu_xz/article/details/6061201)

 

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：

[cpp]
view plaincopyprint?

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  
};  

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：

[cpp]
view plaincopyprint?

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;  
}  

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：

[cpp]
view plaincopyprint?

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
4000
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';  
      }  
    }  
  }  
}