資料隱藏之Qt中d指標詳解

最近看到**有用到了qt中的q_d指標，就去學習了下，發現真的很好用，因此寫一篇文章總結下。

class cstudent
;

如果我們這個類屬於乙個動態庫，那麼向外部提供乙個dll時，就會暴露我類的資料結構，使用者便會知道，原來姓名是string型別，年齡是int型別等等，這是我不想看到的，也不符合我把其設定為private的初衷。

那怎麼才能解決上面的問題呢？也許我們可以這麼做：

class cstudentdate;
class cstudent
;class cstudentdate
;

我們將cstudent的資料全部放到他的資料管理類中，將其資料管理類全部放到其cpp中實現，這樣即使你像人家提供你的dll和.h檔案也不會暴露你的成員的資料型別。這就是一種資料隱藏方式。其優點是隱藏了我們不想透露的資料資訊，而且我們即使新增資料項如在新增乙個班級成員等也不會影響cstudent類的大小。能做到二進位制相容。

以下內容來自：

如上圖,這個是qt根結點的指標的一般形式，下面來看看非根結點的一般形式，

注意這裡qwidge派生自qobject,它裡面沒有d_ptr,但是它的成員函式可以訪問d_ptr，因為 d_ptr是保護成員，且它的物件模型包含 d_ptr(這是因為派生類繼承父類的所有成員)。

下面我們來看看qt對上述兩種情況是怎麼實現的：

qobject.h檔案：
qobjectdata ;  
class q_core_export qobject  
;

如上，在這裡我算去了其他的項，只保留了於d_ptr有關的項，首先來看看q_declare_private(qobject)是什麼：

inline class##private* d_func()  \  
inline const class##private* d_func() const  \  
friend class class##private;

根據巨集定義，則q_declare_private(qobject)翻譯如下：

inline qobjectprivate *d_func()

inline const qobjectprivate *d_func() const

friend class qobjectprivate;

再來看看qgetptrhelper的定義：

template static inline t *qgetptrhelper(t *ptr)

再來看qscopepointer，它類似於智慧型指標，這樣不用關心 d_ptr的釋放，當離開qscopepointer的作用範圍，qscopepointer會自動釋放d_ptr指向的堆記憶體，那麼這個指標是什麼時候生成的呢？q_ptr又是什麼時候賦值的呢？讓我們來看看qobject.cpp的實現：

qobject::qobject(qobject *parent)  
: d_ptr(new qobjectprivate)  
qobject::qobject(qobjectprivate &dd, qobject *parent)  
: d_ptr(&dd)

我們看第乙個建構函式，對於根結點的d_ptr指向new qobjectprivate，而qobjectprivate派生自qobjectdata，那麼q_d(qobject)巨集表示什麼意思呢？

#define q_d(class) class##private * const d = d_func()  
q_d(qobject)；翻譯如下：
qobjectprivate * const d = d_func();

不難看出q_d(qobject)；定義了乙個qobjectprivate的常量指標，指向d_func() 的返回值，而該返回值，正是d_ptr（見標頭檔案 d_func()的定義），因此同過q_d巨集我們就可以訪問d指標了。

對於第二個建構函式稍後介紹，下面來看看非根結點的d_ptr的實現情況：

標頭檔案：

class q_core_export qobjectprivate : public qobjectdata  
;    
class q_gui_export qwidgetprivate : public qobjectprivate  
;    
class q_gui_export qwidget : public qobject  
;

我們首先來看看q_declare_public巨集：

#define q_declare_public(class)                                    \  
inline class* q_func()  \  
inline const class* q_func() const  \  
friend class class;  
根據巨集定義，q_declare_public(qobject)翻譯如下：
inline qobject *q_func()  
inline const qobject *q_func() const   
friend class qobject;

q_declare_public(qwidget)翻譯如下：
inline qwidget *q_func()  
inline const qwidget *q_func() const   
friend class qwidget;

注意這裡的q_ptr是在qobjectdata裡公有宣告的，qobjectprivate,qwidgetprivate都派生或間接派生自qobjectdata,所以可以訪問q_ptr。

接下來看q_declare_private(qwidget)的翻譯：

inline qwidgetprivate *d_func()  
inline const qwidgetprivate *d_func() const  
friend class qwidgetprivate;

接下來看看qwidget的建構函式的實現：

qwidget::qwidget(qwidget *parent, qt::windowflags f)  
: qobject(*new qwidgetprivate, 0)

看到qobject(*new qwidgetprivate, 0)這裡呼叫了qobject的第二個建構函式，將d_ptr指向new qwidgetprivate所指向的堆記憶體。

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