QT基础篇（2）QT5模板库，工具类及控件

1.字符串类

QT中的字符串类包括以下几种：

QString类：是Qt中最常用的字符串类，用来存储Unicode字符。它支持各种字符串操作，例如连接、替换、截取等。
QByteArray类：用来存储字节序列，适用于处理非Unicode的数据，如二进制数据或者网络传输的数据。
QLatin1String类：用于表示Latin-1编码的字符串。
QChar类：用来表示一个Unicode字符，可以用于操作单个字符。
QStringList类：用来存储一组字符串，提供了常用的操作方法，如添加、删除、查找等。
QRegularExpression类：用于支持正则表达式的匹配和操作。

这些字符串类都是QObject的子类，因此可以利用Qt的信号和槽机制来进行字符串操作。

操作字符串的方法：

在QT中，有很多方法可以进行字符串操作。下面是一些常用的方法：

字符串连接：使用QString的operator+运算符或append()方法可以将两个字符串连接起来。
cpp 复制代码
```
QString str1 = "Hello";
QString str2 = "World";
QString result = str1 + " " + str2; // "Hello World"
```
字符串截取：使用QString的mid()方法可以从字符串中获取指定位置和长度的子字符串。
cpp 复制代码
```
QString str = "Hello World";
QString subStr = str.mid(6, 5); // "World"
```
字符串查找：使用QString的indexOf()方法可以查找子字符串在原字符串中的位置。
cpp 复制代码
```
QString str = "Hello World";
int index = str.indexOf("World"); // 6
```
字符串替换：使用QString的replace()方法可以将一个子字符串替换为另一个字符串。
cpp 复制代码
```
QString str = "Hello World";
str.replace("World", "QT"); // "Hello QT"
```
字符串拆分：使用QString的split()方法可以按照指定分隔符将字符串拆分成一个字符串列表。
cpp 复制代码
```
QString str = "Hello,World";
QStringList list = str.split(","); // ["Hello", "World"]
```

字符串转换：使用QString的toUpper()和toLower()方法可以将字符串转换为全大写或全小写。

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QString str = "Hello World";
QString upperCaseStr = str.toUpper(); // "HELLO WORLD"
QString lowerCaseStr = str.toLower(); // "hello world"

字符串格式化：使用QString的arg()方法可以将字符串中的占位符替换为指定的值。

cpp 复制代码

QString str = "My name is %1. I am %2 years old.";
QString formattedStr = str.arg("John").arg(25); // "My name is John. I am 25 years old."

这只是Qt中操作字符串的一些常见方法，还有很多其他的方法可以根据具体需求进行使用。

2.容器类

在QT中，提供了许多容器类，用于存储和操作数据。下面是一些常用的容器类：

QList：用于存储和操作动态大小的元素列表。
cpp 复制代码
```
QList<int> list;
list.append(1);
list.append(2);
list.append(3);
```
QVector：和QList类似，但在随机访问元素时更高效。
cpp 复制代码
```
QVector<int> vector;
vector.append(1);
vector.append(2);
vector.append(3);
```

QLinkedList：用于存储和操作双向链表中的元素。

cpp 复制代码

QLinkedList<int> linkedList;
linkedList.append(1);
linkedList.append(2);
linkedList.append(3);

QSet：用于存储和操作无重复元素的集合。
cpp 复制代码
```
QSet<int> set;
set.insert(1);
set.insert(2);
set.insert(3);
```

QMap：用于存储和操作键值对的映射。

cpp 复制代码

QMap<QString, int> map;
map.insert("One", 1);
map.insert("Two", 2);
map.insert("Three", 3);

QHash：和QMap类似，但是不保证元素的顺序。

cpp 复制代码

QHash<QString, int> hash;
hash.insert("One", 1);
hash.insert("Two", 2);
hash.insert("Three", 3);

以上只是QT中一些常用的容器类，还有其他一些容器类如QLinkedList、QStack、QQueue等，可以根据需要选择适合的容器类来存储和操作数据。

容器这里其实有序列容器和关联容器之分，上述中前三个属于序列容器，后面三个则属于关联容器

3.QVariant类

QVariant类是QT中用于在不同数据类型之间进行转换的通用类。它可以在不知道具体数据类型的情况下存储和操作数据。

QVariant类可以存储各种不同的数据类型，包括基本数据类型（整数、浮点数、布尔值等）、QString、QDate、QTime、QDateTime、QUrl等。它还可以存储用户自定义的数据类型，只要该数据类型提供了相应的类型转换函数。

使用QVariant类，可以方便地进行数据的转换和比较。下面是一些常见的QVariant的用法示例：

cpp 复制代码

QVariant var;

// 设置QVariant的值
var.setValue(42); // 设置为整数类型
var.setValue("Hello, World!"); // 设置为字符串类型

// 获取QVariant的值
int intValue = var.toInt(); // 获取整数值（如果类型不匹配，返回0）
QString strValue = var.toString(); // 获取字符串值（如果类型不匹配，返回空字符串）

// 检查QVariant的类型
if (var.type() == QVariant::Int) {
    // 处理整数类型
}

// 检查QVariant的值是否为空
if (var.isNull()) {
    // 处理空值
}

// 比较QVariant的值
QVariant var1 = 42;
QVariant var2 = 42.0;
if (var1 == var2) {
    // 值相同
}

需要注意的是，QVariant是一种类型安全的类，它会在进行类型转换时进行检查。如果尝试将一个不兼容的类型转换为QVariant，或者尝试从QVariant中获取一个不匹配的类型，都会导致错误。因此，在使用QVariant时，需要确保正确的类型转换和类型检查，以避免运行时错误。

4.算法及正则表达式

在QT5中，常用的算法可使用标准C++提供的算法库，例如 <algorithm> 中的算法函数，如std::sort、std::find等。同时，QT5还提供了一些自己的算法类和函数，如QSortFilterProxyModel、QRegularExpression等。

下面是一些常用的算法和正则表达式的示例：

排序算法：

cpp 复制代码

#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {5, 3, 1, 4, 2};

    // 使用std::sort进行排序
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

    // 输出排序后的结果
    for (int num : numbers) {
        qDebug() << num;
    }

    return 0;
}

查找算法：

cpp 复制代码

#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {5, 3, 1, 4, 2};

    auto it = std::find(numbers.begin(), numbers.end(), 3);

    // 判断是否找到
    if (it != numbers.end()) {
        qDebug() << "找到了";
    } else {
        qDebug() << "未找到";
    }

    return 0;
}

正则表达式：

cpp 复制代码

#include <QRegularExpression>

int main() {
    QString str = "Hello,123World!";

    // 创建一个正则表达式匹配对象
    QRegularExpression regex("\\d+");

    // 判断是否匹配
    if (regex.match(str).hasMatch()) {
        qDebug() << "匹配成功";
    } else {
        qDebug() << "匹配失败";
    }

    return 0;
}

需要注意的是，正则表达式的语法和标准的正则表达式语法略有不同，请根据QT5的文档进行正确的使用。

控件这里就不细说了。大家有需要可以查阅QT官方手册，控件官方的说明是很全的

字符串概念解析：QString

隐式共享

在Qt中，QString类使用了一种称为"隐式共享"（implicit sharing）的技术，这是一种用于优化内存和性能的机制。

隐式共享的基本原理是，当一个QString对象被复制给另一个QString对象时，实际上并不会复制字符串的内容，而是共享同一个数据块。只有在其中一个对象被修改时，才会复制数据，以确保每个对象都有自己的独立副本。

这种机制使得字符串的复制操作非常高效，因为只有在需要修改字符串时才会进行实际的复制操作，而在大部分情况下只是简单地增加引用计数。

下面是一个示例，展示了QString的隐式共享机制：

cpp 复制代码

QString str1 = "Hello";
QString str2 = str1; // 使用隐式共享，str2和str1实际上共享同一个数据块

str1.append(", World!"); // 此时str1才会复制数据，因为需要修改字符串

qDebug() << str1; // 输出 "Hello, World!"
qDebug() << str2; // 输出 "Hello"

需要注意的是，在某些情况下，隐式共享可能会导致一些问题。例如，如果修改一个QString对象的内容后，希望保持其与原始对象的独立性，可以使用QString::detach()函数，强制复制数据块。

复制代码

QString的内存分配策略

在Qt中，QString的内存分配策略是使用动态分配的堆内存来存储字符串的内容。具体的内存分配过程如下：

当创建一个新的QString对象时，会为字符串的内容分配一个数据块，并将数据存储在该数据块中。
数据块中除了存储字符串内容外，还会包含一些额外的信息，例如字符串的长度、引用计数等。
当字符串被复制给另一个QString对象时，不会立即分配新的内存。而是将新的QString对象指向同一个数据块。这样，多个QString对象可以共享同一个数据块，实现了隐式共享。
当其中一个QString对象被修改后，会检查该对象的引用计数。如果引用计数大于1，即有其他对象共享同一个数据块，那么会进行数据的复制。这样，确保每个对象都有自己的独立副本。
当一个QString对象被销毁或不再需要时，会减少对数据块的引用计数。当引用计数减少到0时，内存会被释放。

这种动态分配的内存分配策略，使得QString对象的创建和销毁都非常高效，同时也减少了内存的消耗。另外，隐式共享的机制也使得字符串的复制和传递操作变得更加高效。