2021.6.1：QT——Qt迭代器（Java类型与STL类型）

迭代器为访问容器类中的数据提供了统一的方法，Qt有两种迭代器：Java类型的迭代器和STL类型的迭代器。

两者比较，Java迭代器更易于使用且提供了一些高级功能，而STL类型的迭代器效率更高。

Java类型迭代器

对每个容器类，有两个Java类型迭代器——一个用于只读操作，另一个用于读写操作，各个Java类型的容器类见下表

容器类	只读迭代器	读写迭代器
QList<T>, QQueue<T>	QListIterator<T>	QMutableListIterator<T>
QLinkedList<T>	QLinkedListIterator<T>	QMutableLinkedListIterator<T>
QVector<T>, QStack<T>	QVectorllcrator<T>	QMutableVectorIterator<T>
QSet<T>	QSetIterator<T>	QMutableSetIterator<T>
QMap<Key, T>, QMultiMap<Key, T>	QMapIterator<Key, T>	QMutableMapIterator<Key, T>
QHash<Key, T>, QMultiHash<Key, T>	QHashIterator<Key, T>	QMutablcHashlterator<Key, T>

QMap和QHash等关联容器类的迭代器用法相同，QList和QLinkedList、QSet等容器类的用法相同，所以下面只以QMap和QList为例介绍迭代器的用法。

顺序容器的迭代器——QList

Java类型迭代器的指针并不是指向单个数据项，而是在数据项之间，迭代器指针位置示意图如下图：

下面是遍历访问一个QList<QString>容器的所有数据项的典型代码：

QList<QString> list;
list<<"A"<<"B"<<"C"<<"D";
QListIterator<QString>i (list);
while (i.hasNext())
    qDebug() << i.next();

QList<QString>容器对象list作为参数传递给QListIterator<QString>迭代器i的构造函数，i用于对list作只读遍历。起始时刻，迭代器指针在容器第一个数据项之前（即上图的“A”之前），调用hasNext()判断在迭代器指针后面是否还有数据项，如果有，就调用next()跳过一个数据项，并且next()函数返回跳过的数据项。

也可以反向遍历，示例代码如下：

QListIterator<QString> i (list);
i.toBack();
while(i.hasPrevious())
    qDebug() << i.previous();

QListIterator用于移动指针和读取数据的函数见下表：

函数名	功能
void toFront()	迭代器移动到列表的最前面（第一个数据项之前)
void toBack()	迭代器移动到列表的最后面（最后一个数据项之后）
bool hasNext()	如果迭代器不是位于列表最后位罝，返回true
const T& next()	返回下一个数据项，并且迭代器后移一个位置
const T& peekNext()	返回下一个数据项，但是不移动迭代器位置
bool hasPrevious()	如果迭代器不是位于列表的最前面，返回true
const T& previous()	返回前一个数据项，并且迭代器前移一个位置
const T& peekPrevious()	返回前一个数椐项，但是不移动迭代器指针

QListIterator是只读访问容器内数据项的迭代器，若要在遍历过程中对容器的数据进行修改，需要使用QMutableListIterator。例如下面的代码为删除容器中数据为奇数的项：

QList<int> list;
list<<1<<2<<3<<4<<5;
QMutableListIterator <int> i (list);
while(i.hasNext()){
    if(i.next()%2 != 0)
        i.remove();
}

remove()函数移除next()刚刚跳过的数据项，不会使迭代器失效。setValue()函数可以修改刚刚跳过去的数据项的值。

关联容器类的迭代器——QMap

对于关联容器类QMap<Key T>，使用QMapIterator和QMutableMapIterator迭代器类，它们具有上表所示的所有函数，只是增加了key()和value()函数用于获取刚刚跳过的数据项的键和值。

例如，下面的代码将删除Key中以"City"结尾的数据项：

QMap<QString,QString> map;
map.insert("Paris", "France");
map.insert("New York", "USA");
map.insert("Mexico City", "USA");
map.insert("Moscow", "Russia");
...
QMutableMapIterator <QString,QString> i (map);
while (i.hasNext()){
    if(i.next().key().endsWith("City"))
        i.remove();
}

如果是在多值容器内遍历，可以用findNext()或findPrevious()查找下一个或者上一个值，如下面的代码将删除上文map中value为"USA"的所有数据项：

QMutableMapIterator<QString,QString> i(map);
while(i.findNext("USA"))
    i.remove();

STL迭代器

STL迭代器与Qt和STL原生算法兼容，并且进行了速度优化。具体类型见下表：

容器类	只读迭代器	读写迭代器
QList<T>, QQueue<T>	QList<T>::const_iterator	QList<T>::iterator
QLinkedList<T>	Q1. i nked List<1>: :const_iterator	QLinkedList<T>::iterator
QVector<T>, QStack<T>	QVector<T>::const_ilerator	QVector<T>::iterator
QSet<T>	QSet<T>::const_iterator	QSet<T>::iterator
QMap<Key, P> QMultiMap<Kcy, T>	QMap<Key, T>::const_iterator	QMap<Key, T>:: iterator
QHash<Key, T> QMultiHash<Key, T>	QHash<Key, T>: :const_iterator	QHash<Key, T>::iterator

对每个容器类，同样也有两个STL迭代器——只读和读写。无需修改数据时一定使用只读迭代器，因为速度更快。

注意，两种迭代器在定义时，使用了不同的关键字，const_iterator定义只读迭代器，iterator定义读写迭代器。此外，还可以使用const_reverse_iterator和reverse_iterator定义相应的反向迭代器。

STL迭代器就是C++中的指针，所以"++"运算符使迭代器指向下一个数据项，运算符返回数据项内容。这就是与Java迭代器不同的地方，STL迭代器直接指向数据项

begin()函数使迭代器指向容器的第一个数据项，end()使迭代器指向最后一个数据项之后的空数据项，常用作迭代结束条件。

下面仍以QList和QMap为例说明STL迭代器的用法。

顺序容器迭代器——QList

下面的代码将QList<QString> list中的数据项逐项输出：

QList<QString>list;
list<<"A"<<"B"<<"C"<<"D";
QList<QString>::const_iterator i;
for (i=list.constBegin();i!=list.constEnd();i++)
    qDebug()<<*i;

constBegin()和constEnd()是用于只读迭代器的，表示起始和结束位置。

若使用反向迭代器，并将上面代码中的数据项都改为小写。代码如下：

QList<QString>::reverse_iterator i;
for(i = list.rbegin();i!=list.rend();i++)
    *i=i->toLower();

关联容器迭代器——QMap

对于关联容器类QMap和QHash，迭代器的操作符返回数据项的Value。如果想返回Key，使用key()函数，对应的，用value()函数一个项的value。

例如，下面的代码将QMap<int,int>map中所有Key、Value输出：

QMap<int,int>map;
...
QMap<int,int>::const_iterator i;
for (i=map.constBegin();i!=map.constEnd();i++)
    qDebug()<<i.key()<<i.value();

Qt API包含很多返回值为QList或QStringList的函数，要遍历这些返回的容器，必须先复制。由于QT使用了隐式共享，所以这样的复制并无多大开销。

例如，下面的代码是正确的：

const QList<int> sizes = splitter->sizes();
QList<int>::const_iterator i;
for(i=sizes.begin();i!=sizes.end();i++)

而下面的代码是错误的：

QList<int>::const_iterator i;
for(i=splitter->sizes().begin();i!=splitter->sizes().end();i++)

说明：隐式共享是对象的管理方法。一个对象被隐式共享，只是传递该对象的指针给使用者，而不复制对象数据，只有在使用者修改数据时，才实质复制共享对象给使用者。例如上边的代码中，splitter->sizes()返回的是一个QList<int>M表对象sizes，但是实际上并不传递内容，只是传递给它一个指针，只有当sizes发生数据修改时，才会将数据复制给sizes，这样避免了不必要的复制，减少了资源占用。

对于STL迭代器，隐式共享还涉及另一个问题，当一个迭代器在操作一个容器变量时，不要去复制这个容器变量。

总结

迭代器是用于访问容器类中数据项的模板类；
有两种迭代器：Java和STL迭代器；Java迭代器中，指针指向数据项之间；STL迭代器中，指针指向数据项本身；
Java迭代器：以QList<T>为例，它的迭代器有QListIterator<T>和QMutableListIterator<T>两种，分别是Read-Only和Read&Write，其中QListIterator<T>用法：
```
QList<QString> list;
list<<"A"<<"B"<<"C"<<"D";
QListIterator<QString> i (list);
while(i.hasNext())
    qDebug()<<i.next();
```
构建迭代器类型时，将QList对象作为参数传递给迭代器i的构造函数，表示i是QList对象的迭代器，只能用于这个QList对象的迭代。
上段代码中，i.hasNext()判断指针i之后是否有数据项，i.next()跳过并返回跳过的数据项；此外，也有其它一些迭代方法，具体可在上文中查看；

QMutableListIterator，读写迭代器，修改数据项的代码：

QList <int> list;
list<<1<<2<<3<<4<<5;
QMutableIterator <int> i (list);
while(i.hasNext())
    if(i.next()%2!=0)
        i.remove();

修改数据项的函数是setValue()；

QMap类的迭代：

QMap<QString,QString>map;
...
QMutableMapIterator<QString,QString> i (map);
while(i.hasNext())
    if(i.next().key().endsWith("City"))
        i.remove();

STL迭代器：以QList<T>为例，也有两种迭代器：QList<T>::const_iterator、QList<T>::iterator，同样也是Read-Only、Read&Write
STL迭代器就是C++中的指针，指向容器中的一个个数据项，可以使用“++”指向下一个数据项。list.constBegin()，list.constEnd()分别是Read-Only迭代器中指向容器类开始、结束数据项的函数。不过constEnd()并不是指结束项，而是结束项之后的空项，常用于迭代结束条件。
读写迭代器中，list.rend()、list.rbegin()分别指向结束和开始；

以QList<T>为例：

QList<QString>list;
list<<"A"<<"B"<<"C"<<"D";
QList<QString>::const_iterator i;
for(i=list.constBegin();i!=list.constEnd();i++)
    qDebug()<<*i;

在初始化迭代器的时候，不需要用QList对象来作为它的构造函数的参数。

以QMap为例：

QMap<int,int>map;
...
QMap<int,int>::const_iterator i;
for (i=map.constBegin();i!=map.constEnd();i++)
    qDebug()<<i.key()<<i.value();

Qt中有许多返回值是QList的函数，要迭代这些返回的容器，需要先对容器复制。Qt使用了隐式共享，所以这样的复制并没有太大开销。
隐式共享——传递对象时，只传递指针，而不传递内容；

posted @ 2021-06-02 21:16 ShineLe 阅读(317) 评论(0) 收藏举报

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