Qt浅谈之一：内存泄露（总结）

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Qt浅谈之一：内存泄露（总结）

2024-07-13 03:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、简介 Qt内存管理机制：Qt 在内部能够维护对象的层次结构。对于可视元素，这种层次结构就是子组件与父组件的关系；对于非可视元素，则是一个对象与另一个对象的从属关系。在 Qt 中，在 Qt 中，删除父对象会将其子对象一起删除。

C++中delete 和 new 必须配对使用(一一对应)：delete少了，则内存泄露，多了麻烦更大。Qt中使用了new却很少delete，因为QObject的类及其继承的类，设置了parent（也可在构造时使用setParent函数或parent的addChild）故parent被delete时，这个parent的相关所有child都会自动delete，不用用户手动处理。但parent是不区分它的child是new出来的还是在栈上分配的。这体现delete的强大，可以释放掉任何的对象，而delete栈上对象就会导致内存出错，这需要了解Qt的半自动的内存管理。另一个问题：child不知道它自己是否被delete掉了，故可能会出现野指针。那就要了解Qt的智能指针QPointer。

二、关联图

（1）Linux内存图，主要了解堆栈上分配内存的不同方式。

（2）在Qt中，最基础和核心的类是：QObject，QObject内部有一个list，会保存children，还有一个指针保存parent，当自己析构时，会自己从parent列表中删除并且析构所有的children。

三、详解

1、Qt的半自动化的内存管理（1）QObject及其派生类的对象，如果其parent非0，那么其parent析构时会析构该对象。

（2）QWidget及其派生类的对象，可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)。

（3）QAbstractAnimation派生类的对象，可以设置 QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped。

（4）QRunnable::setAutoDelete()、MediaSource::setAutoDelete()。

（5）父子关系：父对象、子对象、父子关系。这是Qt中所特有的，与类的继承关系无关，传递参数是与parent有关（基类、派生类，或父类、子类，这是对于派生体系来说的，与parent无关）。

2、内存问题例子

例子一 #include #include int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!"); label->show(); return a.exec(); }

分析：（1）label 既没有指定parent，也没有对其调用delete，所以会造成内存泄漏。书中的这种小例子也会出现指针内存的问题。改进方式：（1）分配对象到栈上而不是堆上

#include #include int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); QLabel label("Hello Qt!"); label.show(); return a.exec(); }

（2）设置标志位，close()后会delete label。

label->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);

（3）new后手动delete

#include #include int main(int argc, char *argv[]) { int ret = 0; QApplication a(argc, argv); QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!"); label->show(); ret = a.exec(); delete label; return ret; } 例子二 #include #include int main(int argc, char *argv[]) { QApplication app(argc, argv); QLabel label("Hello Qt!"); label.show(); label.setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose); return app.exec(); }

运行：

分析：程序崩溃，因为label被close时，delete &label;但label对象是在栈上分配的内存空间，delete栈上的地址会出错。有些朋友理解为label被delete两次而错误，可以测试QLabel label("Hello Qt!"); label.show();delete &label;第一次delete就会出错。

例子三

#include #include int main(int argc, char* argv[]) { QApplication app(argc, argv); QLabel label("Hello Qt!"); QWidget w; label.setParent(&w); w.show(); return app.exec(); }

分析：Object内部有一个list，会保存children，还有一个指针保存parent，当自己析构时，会自己从parent列表中删除并且析构所有的children。w比label先被析构，当w被析构时，会删除chilren列表中的对象label，但label是分配到栈上的，因delete栈上的对象而出错。

改进方式：（1）调整一下顺序，确保label先于其parent被析构，label析构时将自己从父对象的列表中移除自己，w析构时，children列表中就不会有分配在stack中的对象了。

#include #include int main(int argc, char* argv[]) { QApplication app(argc, argv); QWidget w; QLabel label("Hello Qt!"); label.setParent(&w); w.show(); return app.exec(); }

（2）将label分配到堆上

QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");label->setParent(&w)

或者QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!",this);

例子四：野指针 #include #include int main(int argc, char* argv[]) { QApplication app(argc, argv); QWidget *w = new QWidget; QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!"); label->setParent(w); w->show(); delete w; label->setText("go"); //野指针 return app.exec(); }

（上述程序不显示Label，仅作测试）

分析：程序异常结束，delete w时会delete label，label成为野指针，调用label->setText("go");出错。

改进方式：QPointer智能指针

#include #include #include int main(int argc, char* argv[]) { QApplication app(argc, argv); QWidget *w = new QWidget; QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!"); label->setParent(w); QPointer p = label; w->show(); delete w; if (!p.isNull()) { label->setText("go"); } return app.exec(); }

例子五：deleteLater 当一个QObject正在接受事件队列时如果中途被你销毁掉了，就是出现问题了，所以QT中建大家不要直接Delete掉一个QObject，如果一定要这样做，要使用QObject的deleteLater()函数，它会让所有事件都发送完一切处理好后马上清除这片内存，而且就算调用多次的deletelater也不会有问题。

发送一个删除事件到事件系统：

void QObject::deleteLater() { QCoreApplication::postEvent(this, new QEvent(QEvent::DeferredDelete)); }

3、智能指针如果没有智能指针，程序员必须保证new对象能在正确的时机delete，四处编写异常捕获代码以释放资源，而智能指针则可以在退出作用域时(不管是正常流程离开或是因异常离开)总调用delete来析构在堆上动态分配的对象。

Qt家族的智能指针：

（1）QPointer

QPointer是一个模板类。它很类似一个普通的指针，不同之处在于，QPointer 可以监视动态分配空间的对象，并且在对象被 delete 的时候及时更新。

QPointer的现实原理：在QPointer保存了一个QObject的指针，并把这个指针的指针（双指针）交给全局变量管理，而QObject 在销毁时（析构函数，QWidget是通过自己的析构函数的，而不是依赖QObject的）会调用QObjectPrivate::clearGuards 函数来把全局 GuardHash 的那个双指针置为*零，因为是双指针的问题，所以QPointer中指针当然也为零了。用isNull 判断就为空了。

// QPointer 表现类似普通指针 QDate *mydate = new QDate(QDate::currentDate()); QPointer mypointer = mydata; mydate->year(); // -> 2005 mypointer->year(); // -> 2005 // 当对象 delete 之后，QPointer 会有不同的表现 delete mydate; if(mydate == NULL) printf("clean pointer"); else printf("dangling pointer"); // 输出 dangling pointer if(mypointer.isNull()) printf("clean pointer"); else printf("dangling pointer"); // 输出 clean pointer

（2）std::auto_ptr

auto_ptr被销毁时会自动删除它指向的对象。std::auto_ptr label(new QLabel("Hello Dbzhang800!"));

（3）其他的类参考相应文档。

4、自动垃圾回收机制（1）QObjectCleanupHandler Qt 对象清理器是实现自动垃圾回收的很重要的一部分。QObjectCleanupHandler可以注册很多子对象，并在自己删除的时候自动删除所有子对象。同时，它也可以识别出是否有子对象被删除，从而将其从它的子对象列表中删除。这个类可以用于不在同一层次中的类的清理操作，例如，当按钮按下时需要关闭很多窗口，由于窗口的 parent 属性不可能设置为别的窗口的 button，此时使用这个类就会相当方便。

#include #include #include int main(int argc, char* argv[]) { QApplication app(argc, argv); // 创建实例 QObjectCleanupHandler *cleaner = new QObjectCleanupHandler; // 创建窗口 QPushButton *w = new QPushButton("Remove Me"); w->show(); // 注册第一个按钮 cleaner->add(w); // 如果第一个按钮点击之后，删除自身 QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), w, SLOT(deleteLater())); // 创建第二个按钮，注意，这个按钮没有任何动作 w = new QPushButton("Nothing"); cleaner->add(w); w->show(); // 创建第三个按钮，删除所有 w = new QPushButton("Remove All"); cleaner->add(w); QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), cleaner, SLOT(deleteLater())); w->show(); return app.exec(); }

在上面的代码中，创建了三个仅有一个按钮的窗口。第一个按钮点击后，会删除掉自己（通过 deleteLater() 槽），此时，cleaner 会自动将其从自己的列表中清除。第三个按钮点击后会删除 cleaner，这样做会同时删除掉所有未关闭的窗口。

（2）引用计数应用计数是最简单的垃圾回收实现：每创建一个对象，计数器加 1，每删除一个则减 1。

class CountedObject : public QObject { Q_OBJECT public: CountedObject() { ctr=0; } void attach(QObject *obj) { ctr++; connect(obj, SIGNAL(destroyed(QObject*)), this, SLOT(detach())); } public slots: void detach() { ctr--; if(ctr

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