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news 2025/8/19 17:07:59

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Qt初识_对象树

收录于专栏【Qt开发】
本专栏旨在分享学习Qt的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

什么是对象树

为什么要引入对象树？

代码示例

什么是对象树

在 Qt 中创建很多对象的时候会提供一个 Parent 对象指针，下面来解释这个 parent 到底是干什么的。

• QObject 是以对象树的形式组织起来的。

当创建一个 QObject 对象时，会看到 QObject 的构造函数接收一个 QObject 指针作为参数，这个参数就是 parent，也就是父对象指针。

这相当于，在创建 QObject 对象时，可以提供一个其父对象，我们创建的这个 QObject 对象会自动添加到其父对象的 children() 列表。

当父对象析构的时候，这个列表中的所有对象也会被析构。（注意，这里的父对象并不是继承意义上的父类！）

这种机制在 GUI 程序设计中相当有用。例如，一个按钮有一个 QShortcut（快捷键）对象作为其子对象。当删除按钮的时候，这个快捷键理应被删除。这是合理的。

• QWidget 是能够在屏幕上显示的一切组件的父类。

QWidget 继承自 QObject，因此也继承了这种对象树关系。一个孩子自动地称为父组件的一个子组件。因此，它会显示在父组件的坐标系统中，被父组件的边界裁剪。例如，当用户关闭一个对话框的时候，应用程序将其删除，那么我们希望属于这个对话框的按钮、图标等应该一起被删除。事实就是如此，因为这些都是对话框的子组件。

当然，我们也可以自己删除子对象，它们会自动从其父对象列表中删除。比如，当我们删除了一个工具栏时，其所在的主窗口会自动将该工具栏从其子对象列表中删除，并且自动调整屏幕显示。

为什么要引入对象树？

Qt 引入对象树的概念，在一定程度上解决了内存问题。

当一个 QObject 对象在堆上创建的时候，Qt 会同时为其创建一个对象树。不过，对象树中对象的顺序是没有定义的。这意味着，销毁这些对象的顺序也是未定义。

任何对象树中的 QObject 对象 delete 的时候，如果这个对象有 parent，则自动将其从 parent 的 children() 列表中删除；如果有孩子，则自动 delete 每一个孩子。Qt 保证没有 QObject 会被 delete 两次，这是由析构顺序决定的。

如果 QObject 在栈上创建，Qt 保持同样的行为。正常情况下，这也不会发生什么问题。比如下面的代码片段：

作为父组件的 window 和作为子组件的 quit 都是 QObject 的子类（事实上，它们都是 QWidget 的子类，而 QWidget 是 QObject 的子类）。这段代码是正确的，quit 的析构函数不会被调用两次，因为标准 C++ 要求，局部对象的析构顺序应该按照其创建顺序的相反过程。因此，这段代码在超出作用域时，会调用 quit 的析构函数，将其从父对象 window 的子对象列表中删除，然后才会调用 window 的析构函数。

但是，如果我们使用下面的代码：

情况又有所不同，析构顺序就有了问题。我们看到，在上面的代码中，作为父对象的 window 会首先被析构，因为它是最后一个被创建的对象。在析构过程中，它会调用子对象列表中每一个对象的析构函数，也就是说，quit 此时就被析构了。然后，代码继续执行，在 window 析构之后，quit 也会被析构，因为 quit 也是一个局部变量，在超出作用域的时候当然也需要析构。但是，这时候已经是第二次调用 quit 的析构函数了，C++ 不允许调用两次析构函数，因此，程序崩溃了。

由此我们看到，Qt 的对象树机制虽然在一定程度上解决了内存问题，但是也引入了一些值得注意的事情。这些细节在今后的开发过程中很有可能时不时跳出来烦扰一下，所以，我们最好从开始养成好习惯。