C++ | Qt 常用头文件及容器类
一、Qt常用头文件1.<QtGlobal> 头文件<QtGlobal> 头文件包含了 Qt 类库的一些全局定义，包括基本数据类型、函数和宏。一般的 Qt 类的头文件都会包含该文件，所以不用显式包含这个头文件也可以使用其中的定义。(1) Qt 中的数据类型定义Qt 数据类型等效定义字节数备注qint8signed char1qint16signed short2qint32.
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一、Qt常用头文件
1.<QtGlobal> 头文件
<QtGlobal> 头文件包含了 Qt 类库的一些全局定义，包括基本数据类型、函数和宏。一般的 Qt 类的头文件都会包含该文件，所以不用显式包含这个头文件也可以使用其中的定义。
(1) Qt 中的数据类型定义
| Qt 数据类型 | 等效定义 | 字节数 | 备注 |
|---|---|---|---|
| qint8 | signed char | 1 | |
| qint16 | signed short | 2 | |
| qint32 | signed int | 4 | |
| qint64 | long long int | 8 | |
| qlonglong | long long int | 8 | |
| quint8 | unsigned char | 1 | |
| quint16 | unsigned short | 2 | |
| quint32 | unsigned int | 4 | |
| quint64 | unsigned long long int | 8 | |
| qulonglong | unsigned long long int | 8 | |
| uchar | unsigned char | 1 | |
| ushort | unsigned short | 2 | |
| uint | unsigned int | 4 | |
| ulong | unsigned long | 8 | |
| qreal | double | 8 | |
| qfloat16 | 2 | Qt 5.9.0 中新增的一个类，用于表示 16 位的浮点数，使用时，需要包含头文件 <QFloat16>。 |
(2) 常用函数
若是以 double 或 float 类型数作为参数的，一般有两个参数版本的同名函数。（下面表格，若存在 double 和 float 两种参数版本，只列出 double 类型参数的版本）
| 函数 | 功能 |
|---|---|
| T qAbs(const T &value) | 返回变量 value 的绝对值 |
| const T &qBound(const T &min, const T&value, const T &max) | 返回 value 限定在 min 至 max 范围之内的値 |
| bool qFuzzyComparc(doublc p1, double p2) | 若 p1 和 p2 近似相等，返回 true |
| bool qFuzzyIsNulI(double d) | 如果参数 d 约等于 0，返回 true |
| double qInf(() | 返回无穷大的数 |
| bool qIsFinite(double d) | 若 d 是一个有限的数，返回 true |
| bool qIsInf(double d) | 若 d 是一个无限大的数，返回 true |
| bool qIsNaN(double d) | 若 d 不是一个数，返回 true |
| constT&qMax(const T&value1, const T&value2) | 返回 value1 和 value2 中较大的值 |
| const T &qMin(const T&value1, const T&value2) | 返回 value1 和 value2 中较小的值 |
| qint64 qRound64(double value) | 将 value 近似为最接近的 qint64 整数 |
| int qRound(double value) | 将 value 近似为最接近的 int 整数 |
| int qrand() | 标准 C++ 中 rand() 函数的线程安全型版本，返回 0 至 RAND_MAX 之间的伪随机数 |
| void qsrand(uint seed) | 标准 C++ 中 srand() 函数的线程安全型版本，使用种子 seed 对伪随机数字序列初始化 |
(3) 常用宏
1.QT_VERSION：这个宏展开为数值形式 0xMMNNPP (MM = major, NN = minor, PP = patch) 表示 Qt 编译器版本，例如 Qt 编译器版本为 Qt 5.9.1，则 QT_VERSION 为 0x050901。这个宏常用于条件编译设置，根据 Qt 版本不同，编译不同的代码段。
2.QT_VERSION_CHECK：这个宏展开为 Qt 版本号的一个整数表示
3.QT_VERSION_STR：这个宏展开为 Qt 版本号的字符串，如“5.9.0”
4.Q_BYTE_ORDER、Q_BIG_ENDIAN 和 Q_LITTLE_ENDIAN：Q_BYTE_ORDER 表示系统内存中数据的字节序，Q_BIG_ENDIAN 表示大端字节序，Q_LITTLE_ ENDIAN 表示小端字节序。在需要判断系统字节序时会用到
5.Q_DECL_IMPORT 和 Q_DECL_EXPORT：在使用或设计共享库时，用于导入或导出库的内容
6.Q_DECL_OVERRIDE：在类定义中，用于重载一个虚函数
7.Q_DECL_FINAL：这个宏将一个虚函数定义为最终级别，不能再被重载，或定义一个类不能再被继承
8.Q_UNUSED(name)：用于在函数中定义不在函数体里使用的参数，如果不用 QJJNUSED 定义，编译器会出现参数未使用的警告。
9.foreach(variable, container)：foreach 用于容器类的遍历
10.forever：forever用于构造一个无限循环
11.qDebug(const char * message,…）：在debugger窗体显示信息，如果编译器设置了 Qt_NO_DEBUG_OUTPUT，则不作任何输出
void MainWindow::TestGlobalFun()
{
if(QT_VERSION>=QT_VERSION_CHECK(5,10,0))
{
qDebug("Version greater than 5.10.0");
}else{
qDebug("Version less than 5.10.0");
}
int num1=10,num2=20;
int num=qMin(num1,num2);
qDebug("num1 and num2,min is %d",num);//10
}2.<QMath>头文件
| 函数 | 功能 |
|---|---|
| T qAbs(const T &value) | 返回变量 value 的绝对值 |
#include <QtMath>
#include <QDebug>
void MainWindow::TestMathFun()
{
double value=qSin(30*Pi/180);
qDebug("%f",value);//0.500000
double num= qLn(1)/qLn(2);//log2(1)=0
qDebug()<<num;//0
}二、Qt容器类
Qt提供了多个基于模板的容器类，这些容器类可以用于存储指定类型的数据项。Qt 的容器类比标准模板库（STL）中的容器类更轻巧、安全和易于使用。这些容器类是隐式共享和可重入的，而且它们进行了速度和存储优化，因此可以减少可执行文件的大小。此外，它们还是线程安全的，也就是说它们作为只读容器时可被多个线程访问。
容器类是基于模板的类，如常用的容器类 QList<T>，T 是一个具体的类型，可以是 int、float 等简单类型，也可以是 Qstring、QDate 等类，但不能是 QObject 或任何其子类。T 必须是一个可赋值的类型，即T必须提供一个缺省的构造函数，一个可复制构造函数和一个赋值运算符。
Qt 的容器类分为顺序容器和关联容器。
1.顺序容器
Qt 的顺序容器类有 QList、QLinkedList、QVector、QStack 和 QQueue。
（1）QList
QList 是最常用的容器类，它以下标索引的方式对数据项进行访问。QList 用于添加、插入、替换、移动、删除数据项的函数有：insert()、replace()、removeAt()、move()、swap()、append()、prepend()、removeFirst() 和 removeLast() 等。
#include <QDebug>
void TestQList()
{
QList<int> _list;
_list<<1<<2;
_list.append(3);
_list.insert(0,0);
qDebug("_list size:%d",_list.size());//4
foreach(const int i , _list){
qDebug("%d",i);//0 1 2 3
//qDebug()<<i;
}
qDebug("%d",_list[2]);//2
_list.replace(2,10);
qDebug("%d",_list[2]);//10
qDebug()<<_list.at(2);//10
}（2）QLinkedList
QLinkedList<T> 是链式列表，数据项不是用连续的内存存储的，它基于迭代器访问数据项，并且插入和删除数据项的操作时间相同。除了不提供基于下标索引的数据项访问外，QLinkedList 的其他接口函数与 QList 基本相同。
#include <QLinkedList>
#include <QDebug>
void TestQLinkedList()
{
QLinkedList<QString> _linked_list;
_linked_list<<"hello"<<"world";
_linked_list.append("HELLO");
_linked_list.insert(_linked_list.begin()+2,"WORLD");
qDebug("_linked_list size:%d",_linked_list.size());//4
for(QLinkedList<QString>::iterator iter=_linked_list.begin();iter!=_linked_list.end();iter++)
{
qDebug()<<*iter;//"hello"
//"world"
//"WORLD"
//"HELLO"
}
foreach(QString str,_linked_list)
{
qDebug()<<str;//"hello"
//"world"
//"WORLD"
//"HELLO"
}
}（3）QVector
QVector<T> 提供动态数组的功能，以下标索引访问数据。QVector 的函数接口与 QList 几乎完全相同，QVector<T> 的性能比 QList<T> 更高，因为 QVector<P> 的数据项是连续存储的。
void TestQVector()
{
QVector<int> _vector;
_vector<<1<<2;
_vector.append(3);
_vector.insert(0,0);
qDebug("_list size:%d\n",_vector.size());//4
foreach(const int i , _vector){
qDebug("%d",i);//0 1 2 3
//qDebug()<<i;
}
qDebug("%d",_vector[2]);//2
_vector.replace(2,10);
qDebug("%d",_vector[2]);//10
}（4）QStack
QStack<T> 是提供类似于堆栈的后入先出（LIFO）操作的容器类，push() 和 pop() 是主要的接口函数。
#include <QStack>
#include <QDebug>
void TestQStack()
{
QStack<int> stack;
stack.push(10);
stack.push(20);
stack.push(30);
while (!stack.isEmpty())
qDebug()<< stack.pop();//30 20 10
}（5）QQueue
QQueue<T> 是提供类似于队列先入先出（FIFO）操作的容器类。enqueue() 和 dequeue() 是主要操作函数。
#include <QQueue>
#include <QDebug>
void TestQQueue()
{
QQueue<int> queue;
queue.enqueue(10);
queue.enqueue(20);
queue.enqueue(30);
while (!queue.isEmpty())
qDebug()<< queue.dequeue();//10 20 30
}2.关联容器
Qt 还提供关联容器类 QMap、QMultiMap、QHash、QMultiHash 和 QSet。
（1）QMap
QMap<Key, T> 提供一个字典（关联数组)，一个键映射到一个值。QMap 存储数据是按照键的顺序，如果不在乎存储顺序，使用 QHash 会更快。
如果在映射表中没有找到指定的键，会返回一个缺省构造值，例如，如果值的类型是字符串，会返回一个空的字符串。在使用 value() 函数查找键值时，还可以指定一个缺省的返回值。
#include <QDebug>
void TestQMap()
{
//QMap存储数据是按照键的顺序
QMap<int,char> _map;
for(int i=97;i<123;i++)
{
_map[i]=i;
}
foreach(char c,_map)
{
qDebug()<<c;//按顺序a b c...输出
}
qDebug()<<_map[100];//d
char upper_a=_map.value(65,'A');
qDebug()<<upper_a;//A
}（2）QMultiMap
QMultiMap 是 QMap 的子类，是用于处理多值映射的便利类。多值映射就是一个键可以对应多个值。QMap 正常情况下不允许多值映射，除非使用 QMap::insertMulti() 添加键值对。
QMap 的大多数函数在 QMultiMap 都是可用的，但是有几个特殊的，QMultiMap::insert() 等效于 QMap::insertMulti() , QMultiMap::replace() 等效于 QMap::insert()。
#include <QDebug>
void TestQMultiMap()
{
QMultiMap<char,QString> _multiMap;
//QMultiMap 不提供“[]”操作符
//_multiMap['0']="ss";
_multiMap.insert('*',"pointer");
_multiMap.insert('*',"all");
_multiMap.insert('*',"multiplication sign");
qDebug()<<_multiMap.value('*');//最新的值 multiplication sign
QList<QString> _list=_multiMap.values('*');
foreach(QString str,_list)
{
qDebug()<<str;//"multiplication sign"
//"all"
//"pointer"
}
for(int i=0;i<_list.size();i++)
{
qDebug()<<_list[i];//"multiplication sign"
//"all"
//"pointer"
}
}（3）QHash
QHash 是基于散列表来实现字典功能的模板类，QHash<Key，T> 存储的键值对具有非常快的查找速度。
QHash 与 QMap 的功能和用法相似，区别在于以下几点：
- QHash 比 QMap 的查找速度快；
- 在 QMap 上遍历时，数据项是按照键排序的，而 QHash 的数据项是任意顺序的；
- QMap 的键必须提供“<”运算符，QHash 的键必须提供“==”运算符和一个名称为 qHash() 的全局散列函数。
#include <QDebug>
void TestQHash()
{
QHash<int,char> _hash;
for(int i=97;i<123;i++)
{
_hash[i]=i;
}
foreach(char c,_hash)
{
qDebug()<<c;//不按顺序输出
}
qDebug()<<_hash[100];//d
char upper_a=_hash.value(65,'A');
qDebug()<<upper_a;//A
}（4）QMultiHash
QMultiHash 是 QHash 的子类，是用于处理多值映射的便利类，其用法与 QMultiMap 类似。
#include <QDebug>
void TestQMultiHash()
{
QMultiHash<char,QString> _multiHash;
//_multiHash 不提供“[]”操作符
//_multiHash['0']="ss";
_multiHash.insert('*',"pointer");
_multiHash.insert('*',"all");
_multiHash.insert('*',"multiplication sign");
qDebug()<<_multiHash.value('*');//最新的值 multiplication sign
QList<QString> _list=_multiHash.values('*');
foreach(QString str,_list)
{
qDebug()<<str;//"multiplication sign"
//"all"
//"pointer"
}
for(int i=0;i<_list.size();i++)
{
qDebug()<<_list[i];//"multiplication sign"
//"all"
//"pointer"
}
}（5）QSet
QSet 是基于散列表的集合模板类，它存储数据的顺序是不定的，查找值的速度非常快。 QSet<T> 内部就是用 QHash 实现的。
#include <QDebug>
void TestQSet()
{
QSet<QString> _set;
_set<<"abc"<<"ghi";
_set.insert("def");
foreach(QString str,_set)
{
qDebug()<<str;//每次输出顺序不确定
}
if(_set.contains("abc"))
{
qDebug("contains abc");
}else{
qDebug("not contains abc");
}
}
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