Жасмин Бланшет - QT 4: программирование GUI на С++

str2[0] = 'D';

Когда мы модифицируем переменную str2, выполняется действительное копирование данных, чтобы переменные str1 и str2 ссылались на разные структуры данных и их изменение приводило к изменению их собственных копий данных. Счетчик ссылок данных переменной str1 («Humpty») принимает значение 1, и счетчик ссылок данных переменной str2 («Dumpty») тоже принимает значение 1. Значение 1 счетчика ссылок означает, что данные не используются совместно.

str2.truncate(4);

Если мы снова модифицируем переменную str2, никакого копирования не будет происходить, поскольку счетчик ссылок данных переменной str2 имеет значение 1. Функция truncate() непосредственно обрабатывает значение переменной str2, возвращая в результате строку «Dump». Счетчик ссылок по-прежнему имеет значение 1.

str1 = str2;

Когда мы присваиваем строку str2 строке str1, счетчик ссылок для данных str1 снижается до 0 и приводит к тому, что теперь никакая строка типа QString не содержит значения «Humpty». Память освобождается. Обе строки QStrings теперь ссылаются на значение «Dump», счетчик ссылок которого теперь имеет значение 2.

Часто не пользуются возможностью совместного использования данных в многопоточных программах из-за условий гонок при доступе к счетчикам ссылок. В Qt этой проблемы не возникает. Классы—контейнеры используют инструкции ассемблера при реализации атомарных операций со счетчиками. Эта технология доступна пользователям Qt через применение классов QSharedData и QSharedDataPointer.

Ассоциативный контейнер содержит произвольное количество элементов одинакового типа, индексируемых некоторым ключом. Qt содержит два основных класса ассоциативных контейнеров: QМар<���К, T> и QHash.

QMap — это структура данных, которая содержит пары ключ—значение, упорядоченные по возрастанию ключей. Такая организация данных обеспечивает хорошую производительность операций поиска и вставки, а также при проходе данных в порядке их сортировки. Внутренне QMap реализуется как слоеный список (skip—list).

Рис. 11.6. Ассоциативный массив, связывающий QString с int.

Простой способ вставки элементов в ассоциативный массив состоит в использовании функции insert():

QMap map;

map.insert("eins", 1);

map.insert("sieben", 7);

map.insert("dreiundzwanzig", 23);

Можно поступить по-другому — просто присвоить значение заданному ключу:

map["eins"] = 1;

map["sieben"] = 7;

map["dreiundzwanzig"] = 23;

Оператор [ ] может использоваться как для вставки, так и для поиска. Но если этот оператор используется для поиска значения, для которого не существует ключа, будет создан новый элемент с данным ключом и пустым значением. Чтобы не создавать случайно пустые элементы, вместо оператора [ ] можно использовать функцию value():

int val = map.value("dreiundzwanzig");

Если ключ отсутствует в ассоциативном массиве, возвращается значение по умолчанию, создаваемое стандартным конструктором данного типа значений. Для базовых типов и указателей возвращается нуль. Мы можем определить другое значение, используемое по умолчанию, с помощью второго аргумента функции value(), например:

int seconds = map.value("delay", 30);

Это эквивалентно следующим операторам:

int seconds = 30;

if (map.contains("delay"))

seconds = map.value("delay");

Типы данных К и T в ассоциативном массиве QMap могут быть базовыми типами (например, int и double), указатели и классы, которые имеют стандартный конструктор, конструктор копирования и оператор присваивания. Кроме того, тип К должен обеспечивать оператор operator < (), поскольку QMap применяет его для хранения элементов в порядке возрастания значений ключей.

Класс QMap имеет две удобные функции, keys() и values(), которые особенно полезны при работе с небольшими наборами данных. Они возвращают списки типа QList ключей и значений ассоциативного массива.

Обычно ассоциативные массивы имеют одно значение для каждого ключа: если новое значение присваивается существующему ключу, старое значение заменяется новым, чтобы не было элементов с одинаковыми ключами. Можно иметь несколько пар ключ—значение с одинаковым ключом, если использовать функцию insertMulti() или удобный подкласс QMultiMap. QMap имеет перегруженную функцию values(const К &), которая возвращает список QList со всеми значениями заданного ключа. Например:

QMultiMap multiMap;

multiMap.insert(1, "one"); multiMap.insert(1, "eins");

multiMap.insert(1, "uno");

QList vals = multiMap.values(1);

QHash — это структура данных, которая хранит пары ключ—значение в хэш—таблице. Ее интерфейс почти совпадает с интерфейсом QMap, однако здесь предъявляются другие требования к шаблонному типу К и операции поиска обычно выполняются значительно быстрее, чем в QMap. Еще одним отличием является неупорядоченность значений в QHash.

Кроме стандартных требований, которым должен удовлетворять любой тип значений, хранимых в контейнере, для типа К в QHash должен быть предусмотрен оператор operator == () и должна быть обеспечена глобальная функция qHash(), возвращающая хэш—код для ключа. Qt уже имеет перегрузки функции qHash() для целых типов, указателей, QChar, QString и QByteArray.

QHash автоматически выделяет некий первичный объем памяти для своей внутренней хэш—таблицы и изменяет его, когда элементы вставляются или удаляются. Кроме того, можно обеспечить более тонкое управление производительностью с помощью функции reserve(), которая устанавливает ожидаемое количество элементов в хэш—таблице, и функции squeeze(), которая сжимает хэш—таблицу, учитывая текущее количество элементов. Обычно действуют так: вызывают reserve(), обеспечивая максимальное ожидаемое количество элементов, затем добавляют данные и, наконец, вызывают squeeze() для сведения к минимуму расхода памяти, если элементов оказалось меньше, чем ожидалось.

Хэш-таблицы обычно имеют одно значение на каждый ключ, однако одному ключу можно присвоить несколько значений, используя функцию insertMulti() или удобный подкласс QMultiHash.

Кроме QHash в Qt имеется также класс QCache, который может использоваться для создания кэша объектов, связанных с ключом, и контейнер QSet, который хранит только ключи. Оба класса реализуются на основе QHash и предъявляют к типу К такие же требования, как и QHash.

Для прохода по всем парам ключ—значение, находящимся в ассоциативном контейнере, проще всего использовать итератор в стиле Java. Поскольку итераторы должны обеспечивать доступ и к ключу, и к значению, итераторы в стиле Java работают с ассоциативными контейнерами немного иначе, чем с последовательными контейнерами. Основное отличие проявляется в том, что функции next() и previous() возвращают пару ключ—значение, а не просто одно значение. Компоненты ключа и значения можно извлечь из объекта пары с помощью функций key() и value(). Например: