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【Qt】Qt 类的继承与内存管理详解：QObject、信号槽与隐式共享

​ 在刚开始开发中，想当然的以为Qt的类都是继承自QObject其实不是。导致有时候写的一个继承自比如QGraphicsRectItem的自定义类，不能使用信号槽，但是发现加了Q_OBJECT宏 但是还是报错；最后发现应该这样写就可以了。

class GameItem : public QObject, public  QGraphicsRectItem {//必须把 QObject 放在第一位继承，否则会导致 moc 解析失败！Q_OBJECT
public:
};

在 Qt 中，并不是所有的类都继承自 QObject。通常，Qt 中的类可以分为两大类：

1. 继承 QObject 的类 → 这些类支持信号槽、对象树管理、属性系统等。
2. 不继承 QObject 的类 → 这些类通常是轻量级的数据类、图形类，或者需要频繁拷贝的类。

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1. 继承 QObject 的类（支持信号槽）

这些类通常是 管理对象、UI 组件、后台服务 等，主要用于事件驱动编程。

🔹 典型的继承 QObject 的类

类名	作用
QObject	所有 QObject-based 类的基类
QApplication / QGuiApplication	应用程序管理
QWidget	所有 UI 界面组件的基类
QMainWindow / QDialog / QLabel	窗口组件
QPushButton / QLineEdit / QTextEdit	常见 UI 控件
QThread	线程管理
QTimer	定时器
QNetworkAccessManager	网络请求
QAbstractItemModel / QStandardItemModel	MVC 数据模型
QGraphicsObject	继承 QObject 的 QGraphicsItem（可以用信号槽）

QWidget 是 QObject 的子类，所以所有 UI 控件（QPushButton、QLabel 等）都能用信号槽！

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2. 不继承 QObject 的类（不支持信号槽）

这些类主要是 数据结构、数学运算、图形元素，它们需要 支持拷贝、性能优化，因此 不能继承 QObject（QObject 禁止拷贝）。

🔹 典型的不继承 QObject 的类

类别	代表类	说明
数据结构	QString / QByteArray / QVariant / QList / QMap	这些类是 Qt 提供的基本数据类型
几何类	QPoint / QRect / QSize / QColor	表示点、矩形、大小、颜色
绘图类	QImage / QPixmap / QPainter	用于绘图、图像处理
模型-视图框架	QModelIndex / QItemSelection	MVC 相关类
多线程	QMutex / QWaitCondition	线程同步工具
图形视图框架	QGraphicsItem / QGraphicsRectItem / QGraphicsPixmapItem	这些类用于 QGraphicsScene，但不继承 QObject

是否继承 QObject	类的分类	示例
✅ 继承 QObject	事件管理	QApplication / QWidget / QThread / QTimer
✅ 继承 QObject	UI 控件	QPushButton / QLabel / QLineEdit
✅ 继承 QObject	网络通信	QNetworkAccessManager
❌ 不继承 QObject	数据类	QString / QByteArray / QList
❌ 不继承 QObject	图形类	QGraphicsItem / QImage / QPixmap
❌ 不继承 QObject	几何类	QPoint / QRect / QSize
❌ 不继承 QObject	线程同步	QMutex / QWaitCondition

是的，QString、QByteArray、QList 等 Qt 容器类和一些值类型 不需要手动 delete，因为它们采用了 值语义（Value Semantics），不需要显式管理内存。

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3. 既然QString不是继承QObject，关于内存管理的一点疑问。

1. 为什么 QString / QByteArray / QList 不需要 delete？

这些类都不是指针对象，而是基于 C++ 值语义（Value Semantics），它们的内存管理是 RAII（Resource Acquisition Is Initialization） 风格的。对象离开作用域时，会自动释放内存，不需要 delete。

✅ 正确示例：普通栈对象

QString str = "Hello, Qt!";
QByteArray data = "12345";
QList<int> list = {1, 2, 3, 4, 5};
// 离开作用域时，它们会自动释放

❌ 错误示例：动态创建但没 delete（不推荐！）

QString* str = new QString("Hello, Qt!");
// 这样的话，str 不会自动释放，会造成内存泄漏

💡 解决方案：

1. 不用 new，直接用栈对象（推荐！）
2. 如果必须 new，要手动 delete

QString* str = new QString("Hello, Qt!");
delete str;  // 需要手动释放

1. 使用智能指针

std::unique_ptr<QString> str = std::make_unique<QString>("Hello, Qt!");
// `std::unique_ptr` 会在作用域结束时自动释放

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2. 这些类的内存是如何管理的？

QString、QByteArray、QList 等 Qt 容器类，底层使用了隐式共享（Copy-on-Write，COW）技术，使得它们在赋值和拷贝时效率更高。

✅ 隐式共享示例

QString str1 = "Hello";
QString str2 = str1;  // 这里不会真的拷贝数据，而是共享同一块内存str2.append(", Qt!");  // 只有这里修改了数据，Qt 才会创建新的副本

📌 特点：

• str2 赋值时，不会立即拷贝数据，而是共享 str1 的数据（只增加引用计数）。
• 只有当 str2 被修改时，才会触发真正的拷贝，这样提高了性能。

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3. QList 内部存储的指针怎么办？

虽然 QList<int> 这样的容器不需要 delete，但如果 QList 存的是指针，还是要手动释放指针对象**：

✅ 正确示例：存储对象（不需要 delete）

QList<QString> strList;
strList.append("Item 1");
strList.append("Item 2");
// strList 离开作用域时，会自动释放

❌ 错误示例：存储指针但不释放（会内存泄漏）

QList<MyObject*> objList;
objList.append(new MyObject());
objList.append(new MyObject());// 这里如果不 `delete`，会内存泄漏！

💡 正确做法：遍历删除指针

for (MyObject* obj : objList) {delete obj;
}
objList.clear();

或者使用智能指针：

QList<std::unique_ptr<MyObject>> objList;
objList.append(std::make_unique<MyObject>());
objList.append(std::make_unique<MyObject>());
// `unique_ptr` 会自动管理内存，无需手动 `delete`

Qt 类	是否继承 QObject	是否需要 delete	管理方式
QString	❌ 否	❌ 否	值语义，自动释放
QByteArray	❌ 否	❌ 否	值语义，自动释放
QList<int>	❌ 否	❌ 否	值语义，自动释放
QList<MyObject*>	❌ 否	✅ 需要	存的是指针，需要手动 delete
QObject	✅ 是	❌ 否（如果有 parent）	Qt 父子对象管理
QGraphicsItem	❌ 否	✅ 需要	由 QGraphicsScene 或手动 delete

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✅ 重点：

1. QString / QByteArray / QList 这些是值类型，不需要 delete，可以直接使用栈变量。
2. 如果 QList 里存的是指针，一定要记得 delete，或者使用 std::unique_ptr 来自动管理内存。
3. Qt 容器类使用了隐式共享（COW），所以赋值不会立即复制数据，只有在修改时才会真正拷贝。