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【QT开发手册】对象模型（对象树）窗⼝坐标体系

news 2025/8/2 7:53:12

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文章目录

前言
一、认识对象模型（对象树）
二、Qt的析构注意现象
三、对象树的调⽤析构函数和释放内存
四、 Qt窗⼝坐标体系
🚩总结

前言

一、认识对象模型（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。

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的。
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。

二、Qt的析构注意现象

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。来看下⾯的代码⽚段：

在这里插入图片描述
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，会先调⽤quit的析构函数，将其从⽗对象window的⼦对象列表中删除，然后才会再调⽤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可能时不时跳出来烦扰一下，所以，我们最好从开始就养成良好习惯

在Qt中，尽量在构造的时候就指定parent对象，并且⼤胆在堆上创建。

Qt对象树如图：
在这里插入图片描述
代码⽰例

创建⼀个新⼯程并编译运⾏，⽣成如下窗⼝；
选中⼯程名，⿏标右键------->“addnew…”（或"添加新⽂件")

在这里插入图片描述

选择"choose…"，弹出如下界面;
点击"下一步"，弹出如下对话框;
点击"完成"之后，⼿动创建类的头⽂件以及源⽂件会⾃动添加到⽬标⼯程中；
修改头⽂件；

#ifndef MYPUSHBUTTON_H
#define MYPUSHBUTTON_H// #include <QWidget>
#include <QPushButton>  //修改头文件class MyPushButton : public QPushButton     //修改所继承的基类
{Q_OBJECTpublic:MyPushButton(QWidget *parent = nullptr);        //默认提供的构造函数~MyPushButton();   //添加手动创建类的析构函数signals:public slots:};#endif // MYPUSHBUTTON_H

在这里插入图片描述
7. 编写源⽂件；

#include "mypushbutton.h"
#include <QDebug>MyPushButton::MyPushButton(QWidget *parent) : QPushButton(parent) {qDebug() << "我的按钮的构造函数被调用";
}MyPushButton::~MyPushButton()
{qDebug() << "我的按钮的析构函数被调用";
}

在这里插入图片描述
9. 编译并运行;

MyPushButton *btn = new MyPushButton;btn->setText("我的按钮");btn->setParent(this); //设置到对象树中，当窗口关闭时就会自动调用其析构函数

在这里插入图片描述

当关闭弹出的对话框时，就会⾃动调⽤按钮的析构函数；
观察析构函数的执行顺序;

QPushButton quit ( "Quit" ) ;
QWidget window ;
quit.setParent ( &window) ;

在这里插入图片描述

执⾏结果：
执⾏结果分析：
对象树确保的是先释放⼦节点的内存,后释放⽗节点的内存.

⽽析构函数的调⽤顺序则不⼀定遵守上述要求.因此看到⼦节点的析构执⾏顺序反⽽在⽗节点析构顺序之后.

注意:调⽤析构函数和释放内存并⾮是同⼀件事情

三、对象树的调⽤析构函数和释放内存

理解：

我们需要先明确三个核心概念：对象树的内存管理逻辑、析构函数的作用、“调用析构函数”与“释放内存”的区别。下面分步骤解释：

一、对象树的核心目标：确保内存释放顺序（子先父后）

对象树（如Qt的QObject对象树）是一种“父子关系”的对象管理机制，父对象会主动管理子对象的生命周期。其核心目的是避免内存泄漏和悬空指针，因此严格规定了内存释放的顺序：
必须先释放所有子对象的内存，再释放父对象的内存。

原因很简单：如果父对象先释放内存，子对象可能还依赖父对象的资源（比如指针引用），此时子对象就会变成“悬空对象”，操作它会导致程序崩溃。

二、析构函数的作用：不是释放内存，而是“清理资源”
析构函数是对象被销毁前自动调用的成员函数，它的核心作用是清理对象自身占用的“额外资源”（而非释放对象本身的内存）。例如：

关闭对象打开的文件、网络连接；
释放对象内部动态分配的内存（如对象中用new创建的子数据）；
解绑与其他对象的关联等。

析构函数的调用仅仅是“执行清理逻辑”，和“释放对象占用的内存”是完全不同的操作。

三、“调用析构函数”与“释放内存”的本质区别
当我们用delete销毁一个对象时，底层会执行两个独立的步骤：

先调用该对象的析构函数：完成资源清理（如上述的关闭文件、释放内部数据等）；
再释放对象本身的内存：将对象占用的内存归还给操作系统（此时对象才真正“消失”）。

可见：

析构函数调用是“逻辑上的清理”，发生在内存释放之前；
内存释放是“物理上的回收”，是对象生命周期的最后一步。

四、为什么析构函数调用顺序可能“子后父先”？
对象树虽然严格保证“子对象内存先释放，父对象内存后释放”，但析构函数的调用顺序可能与此相反（父先调用，子后调用）。

举一个具体例子（以Qt的QObject为例）：

当父对象被delete时，首先触发父对象的析构函数（第一步：调用父析构）；
父对象的析构函数内部会主动遍历子对象列表，逐个delete子对象：
- 对每个子对象，先调用子对象的析构函数（第二步：调用子析构）；
- 子析构完成后，释放子对象的内存（第三步：释放子内存）；
所有子对象都被销毁后，父对象的析构函数执行完毕，最后释放父对象的内存（第四步：释放父内存）。

此时的顺序是：

析构函数调用顺序：父 → 子（父先调用，子后调用）；
内存释放顺序：子 → 父（子先释放，父后释放）。

这就解释了“子节点的析构执行顺序反而在父节点之后”，但对象树依然保证了内存释放的正确顺序（子先父后）。

四、 Qt窗⼝坐标体系

坐标体系：以左上⻆为原点（0,0），X向右增加，Y向下增加
在这里插入图片描述
对于嵌套窗⼝，其坐标是相对于⽗窗⼝来说的。

⽰例：使⽤Qt中的坐标系设置控件的位置；

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
// 添加“按钮”相关头文件，用于创建按钮控件
#include <QPushButton> 
// 用于输出调试信息
#include <QDebug>     Widget::Widget(QWidget *parent)// 调用父类构造，传递父部件指针: QWidget(parent) // 初始化 ui 成员（假设 ui 是 Ui::Widget 类型，由 Qt Designer 生成）, ui(new Ui::Widget) 
{//  setupUi 用于初始化界面，将界面元素与当前 Widget 关联ui->setupUi(this); // 创建按钮1，父部件指定为当前 Widget，这样按钮会显示在当前界面上QPushButton *btn1 = new QPushButton("按钮1", this); // 设置按钮1在界面上的坐标（以父部件左上角为原点）btn1->move(200, 300); // 创建按钮2，父部件同样指定为当前 WidgetQPushButton *btn2 = new QPushButton("按钮2", this); // 输出按钮1的坐标信息，x() 获取横坐标，y() 获取纵坐标qDebug() << "按钮1的坐标为: [" << btn1->x() << "," << btn1->y() << "]"; // 输出按钮2的坐标信息qDebug() << "按钮2的坐标为: [" << btn2->x() << "," << btn2->y() << "]"; 
}Widget::~Widget()
{// 释放 ui 指针指向的内存，避免内存泄漏delete ui; 
}