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QT（19）：QChar和QByteArray

article 2025/1/18 13:38:05

QChar

在Qt中，Unicode字符是没有任何标记或结构的16位实体。QChar表示这样的实体。它是轻量的，因此可以在任何地方使用。大多数编译器将其视为unsigned short。

QChar 提供了构造函数和强制转换运算符与传统的8位字符进行转换。如果定义了QT_NO_CAST_FROM_ASCII和QT_NO_CAST_TO_ASCIIchar，则需要显式调用fromLatin1()或使用QLatin1Char()从8位构造QChar，并且需要调用toLatin1()来获取8位字符。

QChar的定义内部只保存了一个ushort类型的成员变量ucs，其它都是属性和方法。

class Q_CORE_EXPORT QChar {
public:
	//....
	Q_DECL_CONSTEXPR QChar() noexcept : ucs(0) {}
    Q_DECL_CONSTEXPR QChar(ushort rc) noexcept : ucs(rc) {} // implicit
    Q_DECL_CONSTEXPR QChar(uchar c, uchar r) noexcept : ucs(ushort((r << 8) | c)) {}
    //....
private:
	//....
	ushort ucs;
};

QString在构造时调用QTypedArray的allocate函数，将返回的地址赋值给指针d。data()返回ushort *类型指针，对指针进行[]运算符结果进行初始化，相当于从data()返回地址开始构造一个数组，每一个元素存储一个QChar，即unsigned short。

template <class T>
struct QTypedArrayData
    : QArrayData
{	//......
	T *data() { return static_cast<T *>(QArrayData::data()); }
};
typedef QTypedArrayData<ushort> QStringData;
typedef QStringData Data;
Data* d;
QString::QString(QChar ch)
{
    d = Data::allocate(2);
    Q_CHECK_PTR(d);
    d->size = 1;
    d->data()[0] = ch.unicode();
    d->data()[1] = '\0';
}

char

char是C++的基本字符类型，用于存储 ASCII 字符。QString采用UTF-16编码，将传入的char*字符串参数当作UTF-8格式进行转换。
以const char *为参数的拷贝赋值运算符，调用了fromUtf8()，fromUtf8()返回QString，再调用以const QString &的拷贝赋值运算符，浅拷贝d指针。

inline QT_ASCII_CAST_WARN QString &operator=(const char *ch)
    { return (*this = fromUtf8(ch)); }

以const char *为参数的构造函数，调用了fromAscii_helper()，fromAscii_helper()返回d指针，拷贝。

inline QT_ASCII_CAST_WARN QString(const char *ch)
        : d(fromAscii_helper(ch, ch ? int(strlen(ch)) : -1)) {}

QString::Data *QString::fromAscii_helper(const char *str, int size)
{
    QString s = fromUtf8(str, size);
    s.d->ref.ref();
    return s.d;
}

static inline QString fromUtf8(const char *str, int size = -1)
{
    return fromUtf8_helper(str, (str && size == -1) ? int(strlen(str)) : size);
}

QByteArray

[ref|size|alloc|reserve|offset|Byte|Byte|Byte|...]

QByteArray 可用于存储原始字节（包括“\0”）和传统的 8 位“\0”结尾字符串。使用 QByteArray 比使用const char *更方便。QByteArray 始终确保数据后跟一个“\0”终止符，并使用（写入时复制）来减少内存使用量并避免不必要的数据复制。

除了QByteArray之外，Qt还提供了存储字符串数据的类QString。在大多数情况下，使用QString，将其内容理解为 Unicode 文本（使用 UTF-16编码），其中 QByteArray 旨在避免对其存储的字节的编码或语义进行假设（除了一些使用 ASCII 的传统情况）。此外，在Qt API中始终使用QString。QByteArray 适用的两种主要情况是需要存储原始二进制数据时，以及内存保护至关重要时（例如，使用 Qt for Embedded Linux）。

初始化 QByteArray 的一种方法是简单地将const char *传递给其构造函数。

QByteArray 通常将数据作为字节处理，而不假定任何语义，在假定语义的情况下，它使用 C 语言环境和 ASCII 编码。QString支持标准的Unicode编码，其他编码可能支持使用QStringEncoder和QStringDecoder 转换为Unicode。对于特定于区域设置的文本解释，请使用QLocal或QString。

在QByteArray的定义中，可以知道QByteArray和QString类似，使用类模板QTypedArrayData类型的指针d管理数据，模板实参为char，采用“隐式共享”的机制减少不必要的拷贝。

class Q_CORE_EXPORT QByteArray
{
private:
    typedef QTypedArrayData<char> Data;
public:
	//......
private:
	Data *d;
	//......
};

d指针返回的对象为char *的指针，指向为字节数组的开始地址，通过[]运算符对字节数组赋值。

QByteArray& QByteArray::append(char ch)
{
    if (d->ref.isShared() || uint(d->size) + 2u > d->alloc)
        reallocData(uint(d->size) + 2u, d->detachFlags() | Data::Grow);
    d->data()[d->size++] = ch;
    d->data()[d->size] = '\0';
    return *this;
}