在 Qt4 中使用 C++11

原文出处:http://labs.qt.nokia.com/2011/05/26/cpp0x-in-qt/

我们前面介绍了许多 C++ 11 的优点,而且介绍了如何在 Qt 5 中使用 C++ 11。但是,Qt 5 毕竟只是一个尚未发布的版本,现在,我们要介绍的是,如何在 Qt 4 中使用 C++ 11。

现在,我们可以在 Qt 4.7 和 4.8 两个版本中使用 C++ 11。4.8 则增加了更多关于 C++ 11 的支持。

新的宏

如果编译器支持新的特性,Qt 提供了许多新的宏:

Q_COMPILER_RVALUE_REFS
Q_COMPILER_DECLTYPE
Q_COMPILER_VARIADIC_TEMPLATES
Q_COMPILER_AUTO_TYPE
Q_COMPILER_EXTERN_TEMPLATES
Q_COMPILER_DEFAULT_DELETE_MEMBERS
Q_COMPILER_CLASS_ENUM
Q_COMPILER_INITIALIZER_LISTS
Q_COMPILER_LAMBDA
Q_COMPILER_UNICODE_STRINGS

初始化器

Qt 4.8 为QVectorQListQStringList增加了新的构造函数,允许我们使用 C++ 11 提供的初始化器进行初始化。例如:

QVector<int> data {1, 2, 3, 4, 5};
QStringList ops = { QLatin1String("foo"), QLatin1String("bar") };

右值引用和移动语义

Qt 提供了许多隐式共享类。这意味着,如果你没有修改它们,那么复制操作将会是很高效的(写时复制)。这些操作对于std::vector是无效的,复制 std::vector 会复制所有数据。如果,如果你的代码类似这样:

std::vector<int> m_foo;
// ...
m_foo = getVector();

getVector()函数可能需要构造一个新的std::vector,将其复制给一个临时变量,然后std::vector::operator=运算符则需要销毁旧的m_foo,再将这个临时变量中的全部数据复制到m_foo。当这条语句结束时,这个临时的 vector 将会被销毁,它的析构函数会删除其所有数据。如果operator=简单地将m_foo的数据切换到这个临时变量的数据,无疑会使这个操作更高效。这样的话,m_foo的旧数据要在这个临时变量销毁时才去 delete,这就减少了不必要的复制。这就是 C++ 11 的移动语义,它是由右值引用实现的。

即使复制隐式共享的类代价并不昂贵,但也并不意味着没有代码,我们依然要增加和减少引用计数,调用operator=也不能是 inline 的(因为它得访问 private 数据,为了二进制兼容,我们不能将其写作 inline)。下面,来看看 Qt 4.8 的QImage移动运算符:

#ifdef Q_COMPILER_RVALUE_REFS
    inline QImage &operator=(QImage &&other)
    {
        qSwap(d, other.d);
        return *this;
    }
#endif

我们仅仅是交换了两个图像的内部数据,比起通常的操作,这样的操作已经很廉价了。在 Qt 中,大部分隐式共享类都是这么做的。既然所有容器都有大量的这种操作,那么将operator=按照移动语义定义,肯定会提升 Qt 的性能。这也是使用 C++ 11 编译 Qt 的理由之一。

foreach循环

Qt 提供了一个非常方便的foreach宏。你也可以在其它 C++ 库,比如 boost 中找到类似的东西。Qt 的foreach仅仅是一个比较复杂的宏,C++ 11 则做得更多,将其作为语言的一部分。因此,像下面的代码:

foreach(const QString &option, optionList) { ... }

我们就可以写成

for(const QString &option : optionList) { ... }

这二者还是有一点区别的:Qt 在遍历之前将容器进行了复制。对于 Qt 容器,这是廉价操作,因为 Qt 容器都是隐式共享的,但对于标准库的容器,这样做会引发对整个内容的深拷贝。C++ 11 的foreach循环不需要复制。这意味着,如果你在遍历过程中添加或者删除了容器的元素,所带来的后果是无定义的。

如果容器是共享的,并且不是const的,那么,如果你要支持 C++ 11 的新的 for,应该自己去调用容器的begin()end()函数,将容器复制一遍。因此,正确的代码应该是这样的:

template<class T>
const T &const_(const T &t)
{
    return t;
}

for(auto it : const_(vector)) { ... }

Lambda 表达式

又到了我最喜欢的部分了 ;-P

比起 Qt 5 来,Lambda 表达式在 Qt 4 中应用不是很多,仅仅是在 QtConcurrent 的某些函数中。

我们现在可以在QtConcurrent::run()QtConcurrent::map()中使用 Lambda 表达式:

QList<QImage> images = ...
QFuture<void> future = QtConcurrent::map(images, [](QImage &image) {
          image = image.scaled(100,100);
      });

现在开始使用!

如果你正在使用 MSVC 2010,那就没什么好做的了。你完全可以开始使用 C++ 11 的新特性,比如 Lambda 表达式和右值引用。

如果你使用的是 GCC,你需要增加-std=c++0x编译参数,然后在 .pro 文件中添加:

QMAKE_CXXFLAGS += -std=c++0x

如果你需要使用 C++ 11 编译 Qt,那么就使用:

CXXFLAGS="-std=c++0x"
./configure

Qt 将会以 C++ 11 编译,同时兼容旧的 C++ 代码。另外需要说明的是,如果你仅仅使用 C++ 11 编译自己的程序,是不需要使用 C++ 11 重新编译 Qt 的。

10 Comments

  1. smarthand 2012年6月25日
    • DevBean 2012年6月25日
  2. liuyanghejerry 2012年6月27日
    • DevBean 2012年6月27日
  3. nandaoruguo 2013年3月14日
    • 豆子 2013年3月14日
  4. Jakes 2013年5月30日
    • Jakes 2013年5月30日
    • Jakes 2013年5月30日
    • 豆子 2013年6月6日

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