[Qt] 循序容器（QVector、QLinkedList、QList...）

QVector 、 QLinkedList与QList是Qt所提供的几个常用容器类别。QVector将 ​​项目（item）储存在邻接的记忆体空间之中，提供基于索引（index-based）存取方式的容器类别。QLinkedList以链结（Linked）的方式储存项目，提供基于迭代器（iterator- based ）存取方式的容器类别。QList提供基于索引的快速存取容器类别，内部使用指标阵列，可提供快速插入及移除项目。

首先来看看QVector的基本使用方式，建立一个可容纳两个元素的QVector，并使用索引方式存取元素值：

QVector<double> vect(2);

vect[0] = 1.0;

vect[1] = 2.0;

for (int i = 0; i < vect.count(); ++i) {

cout << vect[i] << endl;

} for (int i = 0; i < vect.count(); ++i) {

cout << vect.at(i) << endl;

}

要使用索引方式设定元素，必须先配置好够长的空间，否则会发生超出索引范围的错误，使用[]运算子指定索引存取的方式是比较方便，但在某些场合下，使用at( )方法会较有效率一些，这涉及Qt的隐式共享机制，稍后再作介绍。

您也可以使用QVector的append()方法来加入元素，使用remove()方法来移除元素，使用insert()方法来插入元素，例如append()的使用如下：

vect.append(3.0);

vect.append(4.0);

或者是使用<<运算子附加元素：

vect << 5.0 << 6.0;

QVector 也重载了一些其它的运算子，以及提供了一些其它可用的方法，请查询Qt线上文件有关于QVector的介绍。QVector提供的是邻接的记忆体空间以存取物件，所以对于循序存取或使用索引，效率较高，但如果要插入或移除元素时，效率就会低落。QVector的子类别QStack提供了 push()、pop()与top()等方法，方便您进行堆叠结构的物件管理。

对于需要经常要在容器中插入或移除元件，您可以使用QLinkedList以提高存取效率，它不提供基于索引的存取方式，而是基于迭代器的存取方式，稍后会介绍迭代器的使用，以下先来看看QList。

QList提供的是基于索引的存取方式，其内部实作使用了指标阵列，阵列中每个指标指向所要储存的元素，结合了QVector与QLinkedList的优点，提供快速存取与插入、移除，其索引存取方式或可用的方法与QVector是类似的，也可以使用<<运算子来附加元素，例如：

QList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush"; for(int i = 0; i < list.size(); ++i) {

cout << list[i] .toAscii().data() << endl;

}

cout << endl;

for(int i = 0; i < list.size(); ++i) {

cout << list.at(i).toAscii( ).data() << endl;

}

cout << endl;

QList 的子类别QStringList为Qt中应用很广的类别，可以让您储存QString物件，QList的子类别QQueue则提供了伫列结构的容器管理。

以上先列出QVector、QLinkedList及QList的使用比较：

如果想要有连续邻接的记忆体空间来存放元件，则使用QVector 。

如果需要真正的链结资料结构，并使用基于迭代器的存取方式，则使用QLinkedList 。

在大部份情况下，QList 可以满足快速存取、插入、移除的需求，并可提供基于索引的存取方式。

再来看看迭代器于容器类别的使用，对于容器类别，Qt提供两种风格的迭代器：Java风格与STL风格。Java风格的迭代器使用上就如何Java的迭代器，使用这种迭代器对于Java开发人员较为容易，然而STL风格的迭代器则提供更有弹性的操作。

以下简单示范在QList上使用Java风格迭代器：

QList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

QListIterator<QString> iterator(list);

while (iterator.hasNext()) {

cout << iterator.next(). toAscii().data() << endl;

}

与Java 迭代器类似的，hasNext()测试是否有下一个元素，next()传回下一个元素，其它还有hasPrevious()、previous()等方法可以使用。Java风格的迭代器有两种：唯读与可读写。QListIterator是唯读迭代器，对于可读写迭代器，命名上会加上Mutable，例如QMutableListIterator，除了next()、previous()等方法之外，还提供了insert()、remove()等方法可以使用，例如：

QLinkedList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

QMutableLinkedListIterat or<QString> rwIterator(list);

while (rwIterator.hasNext()) {

if(rwIterator.next() = = "momor") {

rwIterator.insert("bee");

break;

}

}

QLinkedListIterator<QString> rIterator(list);

while (rIterator.hasNext()) {

cout << rIterator.next().toAscii(). data() << endl;

}

上面这个程式片段，使用可读写迭代器来于"momor"之后插入一个"bee"，之后使用唯读迭代器读出资料。

您可以使用容器类别的begin()方法传回基于STL的迭代器，它指向容器的第一个元素位址，end()方法则传回指向容器最后一个元素之后的位址。您可以如下使用基于STL的迭代器：

QList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

QList<QString>::const_iterator i = list.begin();

while (i != list.end()) {

cout << (*i).toAscii().data() << endl;

++i;

}

STL 风格的迭代器一样有两种，C<T>::const_iterator形式的迭代器宣告为唯读，则可以读取资料，不可修改资料，C<T>::iterator形式的迭代器则可以修改资料，例如：

QList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

QList<QString>::iterator i = list.begin();

while (i != list.end()) {

(*i) = (*i) + ".onlyfun";

++i;

}

对于简单的循序存取，Qt提供了foreach虚拟关键字（pseudo-keyword），以标准的for回圈实作，例如您可以如下循序取出QList中的元素：

QList<QString> list;

list << "caterpillar" << "momor" << "bush";

foreach(QString str, list) {

cout << str.toAscii().data() << endl;

}

接下来进一步说明前面所提及，Qt的容器类别有个称之为隐式共享（implicit sharing ）的机制，又称之为copy on write，顾名思义，就是在资料有变动的情况下，才进行容器内资料结构物件之复制，否则容器内资料结构物件是共享的。

举个例子来说，如果您使用[]运算子方式，则会进行容器内资料结构物件之复制：

QList<QString> list1;

list1 << "x";

QList<QString> list2 = list1;

cout << &list1[0] << endl;

cout << &list2[0] << endl;

在上例中，使用了[]运算子，list1与list2内部的资料结构物件经过复制，并不是共享的，所以显示出来的两个记忆体位址并不相同，但使用at()时的情况则是相同的：

QList<QString> list1;

list1 << "x";

QList<QString> list2 = list1;

cout << &(list1.at(0)) << endl;

cout << &(list2.at(0)) < < endl;

所以在唯读的情况下，建议使用at()方法而不是[]运算子的方法，以避免容器内部资料结构物件复制的成本，借以获得较好的效率。

隐式共享又称之为copy on write，是因为在容器中的资料有变动时，就不再共享内部资料结构物件，可以从下面的程式码看出：

QList<QString> list1;

list1 << "x";

QList<QString> list2 = list1;

// 以下两行显示相同的记忆体位址

cout << &(list1.at(0)) << endl;

cout < < &(list2.at(0)) << endl;

// 对list2 作变动

list2 << "y";

// 以下两行显示不同的记忆体位址

cout << &(list1.at(0)) << endl;

cout << &(list2.at(0)) << endl;

Qt 容器的隐式共享机制之一，让您可以用较简明的方式来撰写程式，例如您可以如下撰写一个函式：

QList<QString> doSomething() {

QList<QString> list;

// ...blah..blah

cout << &list << endl;

return list;

}

然后就直接如下撰写程式以利用这个函式，但不会进行物件复制：

QList<QString> list = doSomething();

cout << &list << endl;

上面的程式码片段，在doSomething()中的list位址与呼叫doSomething()中list的位址会是相同的。无论是Java风格或STL风格的迭代器，使用唯读迭代器时，背后也都会使用到隐式分享机制，以增加循序读取的效率。

容器类别的值可以是基本资料型态、指标或物件，物件必须有预设建构子、复制建构子与指定运算子（C++预设的复制及指定运算亦可）。