QT之内存泄漏管理

一、简介
Qt内存管理机制：Qt 在内部能够维护对象的层次结构。对于可视元素，这种层次结构就是子组件与父组件的关系；对于非可视元素，则是一个对象与另一个对象的从属关系。在 Qt 中，在 Qt 中，删除父对象会将其子对象一起删除。
C++中delete 和 new 必须配对使用(一一对应)：delete少了，则内存泄露，多了麻烦更大。Qt中使用了new却很少delete，因为QObject的类及其继承的类，设置了parent（也可在构造时使用setParent函数或parent的addChild）故parent被delete时，这个parent的相关所有child都会自动delete，不用用户手动处理。但parent是不区分它的child是new出来的还是在栈上分配的。这体现delete的强大，可以释放掉任何的对象，而delete栈上对象就会导致内存出错，这需要了解Qt的半自动的内存管理。另一个问题：child不知道它自己是否被delete掉了，故可能会出现野指针。那就要了解Qt的智能指针QPointer。

二、详解
1、Qt的半自动化的内存管理
（1）QObject及其派生类的对象，如果其parent非0，那么其parent析构时会析构该对象。

（2）QWidget及其派生类的对象，可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)。

（3）QAbstractAnimation派生类的对象，可以设置 QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped。

（4）QRunnable::setAutoDelete()、MediaSource::setAutoDelete()。

（5）父子关系：父对象、子对象、父子关系。这是Qt中所特有的，与类的继承关系无关，传递参数是与parent有关（基类、派生类，或父类、子类，这是对于派生体系来说的，与parent无关）。

2、内存问题例子

例子1

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  

int main(int argc, char *argv[])  
{  
    QApplication a(argc, argv);  
    QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");  
    label->show();  
    return a.exec();  
}

分析: label 既没有指定parent，也没有对其调用delete，所以会造成内存泄漏。书中的这种小例子也会出现指针内存的问题。改进方式：分配对象到栈上而不是堆上，如下：

（1）分配对象到栈上而不是堆上：

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  

int main(int argc, char *argv[])  
{  
    QApplication a(argc, argv);  
    QLabel label("Hello Qt!");  
    label.show();  
    return a.exec();  
}

（2）设置标志位，close()后会delete label：

label->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);

（3）new后手动delete：

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  

int main(int argc, char *argv[])  
{  
    int ret = 0;  
    QApplication a(argc, argv);  
    QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");  
    label->show();  
    ret = a.exec();  
    delete label;  
    return ret;  
}

例子2

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  
int main(int argc, char *argv[])  
{  
    QApplication app(argc, argv);  
    QLabel label("Hello Qt!");  
    label.show();  
    label.setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);  
    return app.exec();  
}

分析：程序崩溃，因为label被close时，delete &label;但label对象是在栈上分配的内存空间，delete栈上的地址会出错。有些朋友理解为label被delete两次而错误，可以测试QLabel label(“Hello Qt!”); label.show();delete &label;第一次delete就会出错。

例子3

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
   QApplication app(argc, argv);  
   QLabel label("Hello Qt!");  
   QWidget w;  
   label.setParent(&w);  
   w.show();  
   return app.exec();  
}

分析：当关闭 w 的时候会崩溃。 Object内部有一个list，会保存children，还有一个指针保存parent，当自己析构时，会自己从parent列表中删除并且析构所有的children。w比label先被析构，当w被析构时，会删除chilren列表中的对象label，但label是分配到栈上的，因delete栈上的对象而出错。

改进方式：

（1）调整一下顺序，确保label先于其parent被析构，label析构时将自己从父对象的列表中移除自己，w析构时，children列表中就不会有分配在stack中的对象了。

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
   QApplication app(argc, argv);  
   QWidget w;  
   QLabel label("Hello Qt!");  
   label.setParent(&w);  
   w.show();  
   return app.exec();  
}

（2）将label分配到堆上

QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");
label->setParent(&w)

或者：

QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!",this);

例子4

野指针

int main(int argc, char* argv[])  
{  
   QApplication app(argc, argv);  
   QWidget *w = new QWidget;  
   QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");  
   label->setParent(w);  
   w->show();  
   delete w;  
   label->setText("go");     //野指针  
   return app.exec();  
}

分析：程序异常结束，delete w时会delete label，label成为野指针（label指向了已经删除的对象），调用label->setText(“go”); 出错。

改进方式：QPointer智能指针（QPointer 只能用于指向 QObject 及派生类的对象）

#include <QApplication>  
#include <QLabel>  
#include <QPointer>  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
   QApplication app(argc, argv);  
   QWidget *w = new QWidget;  
   QLabel *label = new QLabel("Hello Qt!");  
   label->setParent(w);  
   QPointer<QLabel> p = label;  
   w->show();  
   delete w;  
   if (!p.isNull()) {  
     label->setText("go");  
   }  
   return app.exec();  
}

例子5

deleteLater

当一个QObject正在接受事件队列时如果中途被你销毁掉了，就是出现问题了，所以QT中建大家不要直接Delete掉一个QObject，如果一定要这样做，要使用QObject的deleteLater()函数，它会让所有事件都发送完一切处理好后马上清除这片内存，而且就算调用多次的deletelater也不会有问题。
发送一个删除事件到事件系统：

void QObject::deleteLater()  
{  
    QCoreApplication::postEvent(this, new QEvent(QEvent::DeferredDelete));  
}

三、内存泄露检测工具-VLD
Visual Leak Detector（VLD）是一款用于Visual C++的免费的内存泄露检测工具。他的特点有：可以得到内存泄漏点的调用堆栈，如果可以的话，还可以得到其所在文件及行号；可以得到泄露内存的完整数据；可以设置内存泄露报告的级别；并且是开源免费的。但是只支持MSVC编译器，不支持MingGW编译器。
下载地址：http://vld.codeplex.com/
安装完成之后，将 vld 安装目录下的 include 目录的两个头文件复制到 Qt 默认的include 目录下，vld 安装目录下的 lib 目录下的对应的 lib 文件复制到 Qt 默认的 lib目录下。然后在 main.cpp 中

#include<vld.h>

就可以使用了。

QT智能指针

（1）QPointer

QPointer是一个模板类。它很类似一个普通的指针，不同之处在于，QPointer 可以监视动态分配空间的对象，并且在对象被 delete 的时候及时更新。
QPointer的现实原理：在QPointer保存了一个QObject的指针，并把这个指针的指针（双指针）交给全局变量管理，而QObject 在销毁时（析构函数，QWidget是通过自己的析构函数的，而不是依赖QObject的）会调用QObjectPrivate::clearGuards 函数来把全局 GuardHash 的那个双指针置为*零，因为是双指针的问题，所以QPointer中指针当然也为零了。用isNull 判断就为空了。

// QPointer 表现类似普通指针   
QDate *mydate = new QDate(QDate::currentDate());   
QPointer mypointer = mydata;   
mydate->year();    // -> 2005   
mypointer->year(); // -> 2005   

// 当对象 delete 之后，QPointer 会有不同的表现   
delete mydate;   

if(mydate == NULL)   
    printf("clean pointer");   
else   
    printf("dangling pointer");   
// 输出 dangling pointer   

if(mypointer.isNull())   
    printf("clean pointer");   
else   
    printf("dangling pointer");  

// 输出 clean pointer

（2）自动垃圾回收机制QObjectCleanupHandler :
Qt 对象清理器是实现自动垃圾回收的很重要的一部分。QObjectCleanupHandler可以注册很多子对象，并在自己删除的时候自动删除所有子对象。同时，它也可以识别出是否有子对象被删除，从而将其从它的子对象列表中删除。这个类可以用于不在同一层次中的类的清理操作，例如，当按钮按下时需要关闭很多窗口，由于窗口的 parent 属性不可能设置为别的窗口的 button，此时使用这个类就会相当方便。

#include <QApplication>  
#include <QObjectCleanupHandler>  
#include <QPushButton>  

int main(int argc, char* argv[])  
{  
   QApplication app(argc, argv);  
   // 创建实例  
   QObjectCleanupHandler *cleaner = new QObjectCleanupHandler;  
   // 创建窗口  
   QPushButton *w = new QPushButton("Remove Me");  
   w->show();  
   // 注册第一个按钮  
   cleaner->add(w);  
   // 如果第一个按钮点击之后，删除自身  
   QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), w, SLOT(deleteLater()));  
   // 创建第二个按钮，
注意，这个按钮没有任何动作  
   w = new QPushButton("Nothing");  
   cleaner->add(w);  
   w->show();  
   // 创建第三个按钮，删除所有  
   w = new QPushButton("Remove All");  
   cleaner->add(w);  
   QObject::connect(w, SIGNAL(clicked()), cleaner, SLOT(deleteLater()));  
   w->show();  
   return app.exec();  
}
//在上面的代码中，创建了三个仅有一个按钮的窗口。第一个按钮点击后，会删除掉自己（通过 deleteLater() 槽），此时，cleaner 会自动将其从自己的列表中清除。第三个按钮点击后会删除 cleaner，这样做会同时删除掉所有未关闭的窗口。

QT之内存泄漏管理

QT智能指针

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