【零基础学QT】【031】C++中的union联合体和Qt中的QVariant

【零基础学QT】【031】C++中的union联合体和Qt中的QVariant

union联合体
union允许多种不同类型的数据共享同一块内存区域，并根据实际内存字节来获取指定类型的数据

//union乍一看和struct的结构很像，但是它的实际功能是和struct完全不一样的//union的字段并不是共存的，而是共享同一块内存，内存大小就是最长字段的长度//以UData为例，其长度就是st的长度，如果我们给st赋了值，那么st的第一个字节存放x，第二个字节存放y，第三个字节存放z//虽然我们没有给a，b，c赋值，但是由于内存是共享的，如果我们去获取a，那么就会将u的第一个字节作为整型数据返回，实际就是x的值//如果我们去获取d，那么就以u的前两个字节作为整型数据返回，即x和y的联合字节数据作为d//由于int的数据长度是和机器有关的，为了方便观察数值，这里故意使用了uint8_t和uint16_t，它们分别占一个字节和两个字节，char和bool占一个字节//从以上特征我们可以知道，union是不适合作为类来使用的，因为内存是共享的，给一个字段赋值就等于覆盖了其它字段的数值//union的意义在于，它可以用一个变量来存储多种不同类型的数据，并且不需要转型就可以轻松访问//union的本质是将内存字节视为任意类型的数据来访问，而不是将某块内存视为某个固定类型的字段//由于其内存共享性，在类型转换，字节处理方面，运用合理有时能起到巧妙的效果union UData {int8_t a;char b;bool c;int16_t d;struct ST {int8_t x;int8_t y;int8_t z;} st;};int main(int argc, char* argv[]) {UData u;//给st赋值，观察abcd变化u.st.x = 1;u.st.y = 2;u.st.z = 3;cout << unsigned(u.a) << endl;cout << unsigned(u.b) << endl;cout << u.c << endl;cout << unsigned(u.d) << endl;cout << unsigned(u.st.x) << unsigned(u.st.y) << unsigned(u.st.z) << endl << endl;//给a赋值，观察st和bcd变化u.a = 4;cout << unsigned(u.a) << endl;cout << unsigned(u.b) << endl;cout << u.c << endl;cout << unsigned(u.d) << endl;cout << unsigned(u.st.x) << unsigned(u.st.y) << unsigned(u.st.z) << endl;}

通过union来判断CPU是大端还小端
当我们的数据长度不止一个字节时，就要跨字节，占用多个存储器地址来存储，这就引出了存储顺序的问题
大端是指将数据的高字节部分，存放在存储器的低地址区域中
小端是指将数据的高字节部分，存放在存储器的高地址区域中
我们在实际表示中，一般将内存区域从左到右，由低到高表示，而数值表示，比如0x0FEE，则是将高字节显示在左边
显然大端模式更适合我们的阅读习惯，而小端则更适合CPU运算，高字节权重更高，显然更符合运算逻辑
现在我们通过union来测试CPU的大小端模式，这也是一道经典的面试题

union U {char a[4];int32_t b;} u { 'L', 'X', 'X', 'B' };//用宏记录CPU大小端模式//C语言int转char，是直接阶段高地址部分//所以如果是小端模式，留下的就是L，大端则是B#define ENDIAN (char) u.bint main(int argc, char* argv[]) {cout << u.a << endl;cout << u.b << endl;cout << ENDIAN << endl;}

QVariant
QVariant是对union的一种封装和简化，省去了我们自己去定义union联合体的步骤
QVariant和union一样，用于存储多种类型的数据
QVariant包含了一个union和type字段，union字段可以存储不同类型的数据，type可以记录实际数据的类型
QVariant默认支持基础类型和Qt常用类型，自定义类需要通过Q_DECLARE_METATYPE来声明，这样Moc编译器就会自动让union支持这个类型

//自定义类型class User {public:int id;string name;};//注册User和User*为元类型Q_DECLARE_METATYPE(User)Q_DECLARE_METATYPE(User *)int main(int argc, char *argv[]) {QVariant variant;//保存整数variant.setValue(12);cout << Int() << endl;cout << String().toStdString() << endl;//保存字符串variant.setValue(QString("hello"));cout << String().toStdString() << endl;//保存对象variant.setValue(User { 1, "A" });if (variant.canConvert<User>()) {User user = variant.value<User>();cout << user.name << endl;}//保存指针QVariant variant2 = QVariant::fromValue(new User { 2, "B" });if (variant2.canConvert<User *>()) {User *user = variant2.value<User *>();cout << user->name << endl;}//测试能否任意强转//对于canConvert=false的QVariant进行强转，将会返回指定类型的默认值//比如User*不能转为int，强转则返回0，User*不能转为QString，强转则返回空字符cout << variant2.canConvert<User *>() << endl;cout << variant2.canConvert<User>() << endl;cout << variant2.canConvert<int>() << endl;cout << variant2.canConvert<QString>() << endl;return 0;}