QT父子與QT物件delete

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很多C/C++初學者常犯的一個錯誤就是，使用malloc、new分配了一塊記憶體卻忘記釋放，導致記憶體洩漏。Qt的物件模型提供了一種Qt物件之間的父子關係，當很多個物件都按一定次序建立起來這種父子關係的時候，就組織成了一顆樹。當delete一個父物件的時候，Qt的物件模型機制保證了會自動的把 它的所有子物件，以及孫物件，等等，全部delete，從而保證不會有記憶體洩漏的情況發生。

任何事情都有正反兩面作用，這種機制看上去挺好，但是卻會對很多Qt的初學者造成困擾，我經常給別人回答的問題是：1，new了一個Qt物件之後，在什麼情況下應該delete它？2，Qt的解構函式是不是有bug？3，為什麼正常delete一個Qt物件卻會產生segment fault？等等諸如此類的問題，這篇文章就是針對這個問題的詳細解釋。

在每一個Qt物件中，都有一個連結串列，這個連結串列儲存有它所有子物件的指標。當建立一個新的Qt物件的時候，如果把另外一個Qt物件指定為這個物件的父物件， 那麼父物件就會在它的子物件連結串列中加入這個子物件的指標。另外，對於任意一個Qt物件而言，在其生命週期的任何時候，都還可以通過setParent函式 重新設定它的父物件。當一個父物件在被delete的時候，它會自動的把它所有的子物件全部delete。當一個子物件在delete的時候，會把它自己 從它的父物件的子物件連結串列中刪除。

QWidget是所有在螢幕上顯示出來的介面物件的基類，它擴充套件了Qt物件的父子關係。一個Widget物件也就自然的成為其父Widget物件的子 Widget，並且顯示在它的父Widget的座標系統中。例如，一個對話方塊(dialog)上的按鈕(button)應該是這個對話方塊的子 Widget。

關於Qt物件的new和delete，下面我們舉例說明。

例如，下面這一段程式碼是正確的：

1        intmain()

2        {

3        QObject*objParent = new QObject(NULL);

4        QObject*objChild = new QObject(objParent);

5        QObject*objChild2 = new QObject(objParent);

6        deleteobjParent;

7        }

我們用一張圖來描述這三個物件之間的關係：

在上述程式碼片段中，objParent是objChild的父物件，在objParent物件中有一個子物件連結串列，這個連結串列中儲存它所有子物件的指標，在 這裡，就是儲存了objChild和objChild2的指標。在程式碼的結束部分，就只有delete了一個物件objParent，在 objParent物件的解構函式會遍歷它的子物件連結串列，並且把它所有的子物件(objChild和objChild2)一一刪除。所以上面這段程式碼是安 全的，不會造成記憶體洩漏。

如果我們把上面這段程式碼改成這樣，也是正確的：

8        intmain()

9        {

10     QObject*objParent = new QObject(NULL);

11     QObject*objChild = new QObject(objParent);

12     QObject*objChild2 = new QObject(objParent);

13     deleteobjChild;

14     deleteobjParent;

15     }

在這段程式碼中，我們就只看一下和上一段程式碼不一樣的地方，就是在delete objParent物件之前，先delete objChild物件。在delete objChild物件的時候，objChild物件會自動的把自己從objParent物件的子物件連結串列中刪除，也就是說，在objChild物件被 delete完成之後，objParent物件就只有一個子物件(objChild2)了。然後在delete objParent物件的時候，會自動把objChild2物件也delete。所以，這段程式碼也是安全的。

Qt的這種設計對某些除錯工具來說卻是不友好的，比如valgrind。比如上面這段程式碼，valgrind工具在分析程式碼的時候，就會認為objChild2物件沒有被正確的delete，從而會報告說，這段程式碼存在記憶體洩漏。哈哈，我們知道，這個報告是不對的。

我們在看一看這一段程式碼：

16     intmain()

17     {

18     QWidgetwindow;

19     QPushButtonquit("Exit", &window);

20     }

在這段程式碼中，我們建立了兩個widget物件，第一個是window，第二個是quit，他們都是Qt物件，因為QPushButton是從 QWidget派生出來的，而QWidget是從QObject派生出來的。這兩個物件之間的關係是，window物件是quit物件的父物件，由於他們 都會被分配在棧(stack)上面，那麼quit物件是不是會被析構兩次呢？我們知道，在一個函式體內部宣告的變數，在這個函式退出的時候就會被析構，那 麼在這段程式碼中，window和quit兩個物件在函式退出的時候解構函式都會被呼叫。那麼，假設，如果是window的解構函式先被呼叫的話，它就會去 delete quit物件；然後quit的解構函式再次被呼叫，程式就出錯了。事實情況不是這樣的，C++標準規定，本地物件的解構函式的呼叫順序與他們的構造順序相反（轉者注：這個狠重要，所以寫區域性變數時要先寫父物件再寫子物件）。那麼在這段程式碼中，這就是quit物件的解構函式一定會比window物件的解構函式先被呼叫，所以，在window物件析構的時候，quit物件已經不存在了，不會被析構兩次。

如果我們把程式碼改成這個樣子，就會出錯了，對照前面的解釋，請你自己來分析一下吧。

21     intmain()

22     {

23     QPushButtonquit("Exit");

24     QWidgetwindow;

25     quit.setParent(&window);

26     }

但是我們自己在寫程式的時候，也必須重點注意一項，千萬不要delete子物件兩次，就像前面這段程式碼那樣，程式肯定就crash了。

最後，讓我們來結合Qt source code，來看看這parent/child關係是如何實現的。

在本專欄文章的第一部分“物件資料儲存”，我們說到過，所有Qt物件的私有資料成員的基類是QObjectData類，這個類的定義如下：

27     typedefQList<QObject*> QObjectList;

28     classQObjectData

29     {

30     public:

31     QObject*parent;

32     QObjectListchildren;

33     //忽略其它成員定義

34     };

我們可以看到，在這裡定義了指向parent的指標，和儲存子物件的列表。其實，把一個物件設定成另一個物件的父物件，無非就是在操作這兩個資料。把子對 象中的這個parent變數設定為指向其父物件；而在父物件的children列表中加入子物件的指標。當然，我這裡說的非常簡單，在實際的程式碼中複雜的 多，包含有很多條件判斷，有興趣的朋友可以自己去讀一下Qt的原始碼。