Qt进阶开发：对象树与拥有权

news2025/4/24 16:37:03

文章目录

- 一、对象树的概念
- 二、对象拥有权（Ownership）
- 三、Qt Widgets 中的特殊情况
- 四、对象树与拥有权的实例

一、对象树的概念

在 Qt 中，对象树（Object Tree）与对象的拥有权（Ownership）密切相关，它们是Qt 对象管理机制的重要组成部分，能够帮助开发者管理对象的生命周期，避免内存泄漏。

Qt 使用 QObject 作为所有 Qt 对象的基类，并引入了父子关系（Parent-Child Relationship），即：

每个 QObject 对象可以有一个父对象。
一个父对象可以拥有多个子对象。

这个关系形成了一棵对象树（Object Tree）。可以通过 QObject::children() 方法获取当前对象的所有子对象。

QWidget *parentWidget = new QWidget;
QPushButton *button = new QPushButton(parentWidget); // 设定父对象
qDebug() << parentWidget->children(); // 输出 button 作为子对象

二、对象拥有权（Ownership）

(1) Qt 的内存管理规则
Qt 采用父对象管理子对象的方式，当一个 QObject 被销毁时，它的所有子对象也会被自动销毁。

QObject *parent = new QObject;
QObject *child = new QObject(parent); // child 的父对象是 parent
delete parent; // child 也会自动被销毁

因此：

子对象的生命周期受父对象管理，一般不需要手动 delete。
手动 delete 子对象不会影响父对象。

(2) 动态创建但无父对象的情况
如果 QObject 没有父对象，那么需要手动 delete，否则会造成内存泄漏：

QObject *obj = new QObject; // 没有父对象
// delete obj;  // 需要手动释放

(3) setParent() 变更父对象
可以动态修改 QObject 的父对象：

QObject *parent1 = new QObject;
QObject *parent2 = new QObject;
QObject *child = new QObject(parent1); // 初始父对象是 parent1
child->setParent(parent2); // 转移到 parent2

注意： setParent() 会自动从旧的父对象 parent1 的 children() 列表中移除 child，并加入 parent2 的管理。

(4)特殊情况：QObject 对象的删除行为
直接 delete 一个对象

QObject *obj = new QObject;
delete obj; // 直接删除，释放内存

deleteLater() 的延迟删除
Qt 提供了 deleteLater()，它不会立即删除对象，而是在事件循环（Event Loop）空闲时进行删除：

QObject *obj = new QObject;
obj->deleteLater(); // 标记为删除，稍后自动清理

适用于：

防止直接 delete 影响正在执行的事件处理逻辑。
适合异步删除对象，尤其是 GUI 组件。

三、Qt Widgets 中的特殊情况

(1) QWidget 的 parent 影响显示
对于 QWidget，设置 parent 还影响显示层级：

QWidget 子对象会自动成为父对象的子窗口。
没有 parent 的 QWidget 会成为独立窗口。

QWidget *window = new QWidget;
QWidget *child = new QWidget(window); // child 作为子窗口
window->show(); // 显示 window，同时 child 也会显示

(2) QMainWindow 与 setCentralWidget()
QMainWindow 有特殊的对象管理方式，它不使用 Qt 的父子关系，而是通过 setCentralWidget() 来管理主窗口部件：

QMainWindow *mainWindow = new QMainWindow;
QWidget *centralWidget = new QWidget;
mainWindow->setCentralWidget(centralWidget); // centralWidget 并不会被 mainWindow->children() 获取

这里 QMainWindow 不会直接拥有 centralWidget，但会在 QMainWindow 被销毁时删除 centralWidget。

四、对象树与拥有权的实例

Qt中使用对象树(object tree)来组织和管理所有的QObject类及其子类的对象。当创建一个QObject 时，如果使用了其他的对象作为其父对象(parent),那么这个QObject就会被添加到父对象的children()列表中；当父对象被销毁时，这个QObject也会被销毁。实践表明，这个机制非常适合于管理GUI对象。例如，一个QShortcut(键盘快捷键)对象是相应窗口的一个子对象，当用户关闭这个窗口时，快捷键对象也会被销毁。QWidget作为Qt Widgets 模块的基础类，扩展了对象间的父子关系。一个子对象一般也就是一个子部件，因为它们要显示在父部件的坐标系统之中。例如，当关闭一个消息对话框(messagebox)后要销毁它时，消息对话框中的按钮和标签也会被销毁，这也正是我们所希望的，因为按钮和标签是消息对话框的子部件。当然，也可以自己手动来销毁一个子对象，这时会将它们从其父对象中移除。

自定义类MyButton,代码实现如下：

#ifndef MYBUTTON_H
#define MYBUTTON_H

#include <QWidget>
#include <QPushButton>
#include <QDebug>

class MyButton : public QPushButton
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyButton(QWidget *parent = nullptr) : QPushButton(parent) {

    }

    ~MyButton() {
        qDebug() << "delete my button";
    }
};

#endif // MYBUTTON_H

调用代码如下：

#include "mainwindow.h"
#include "mybutton.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    MyButton *button = new MyButton(this);
    button->setText(tr("button"));
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    qDebug() << "delete widget";
}