为什么Qt的SimpleTreeModel示例使用std::vector<std::unique_ptr<>>而不是简单的std::vector<>？

Question

我在一个项目中使用 Qt 6.5，并尝试重构/改进最初用 Qt 5.10 编写的树模型。我花了一些时间查看 Qt 的 SimpleTreeModel 示例，并成功使用代码创建了我自己的模型：

class TreeItem
{
public:
    explicit TreeItem(QVariantList data, TreeItem *parentItem = nullptr);

    void appendChild(std::unique_ptr<TreeItem> &&child);

    TreeItem *child(int row);
    int childCount() const;
    int columnCount() const;
    QVariant data(int column) const;
    int row() const;
    TreeItem *parentItem();

private:
    std::vector<std::unique_ptr<TreeItem>> m_childItems;
    QVariantList m_itemData;
    TreeItem *m_parentItem;
};

但让我烦恼的是

std::vector<std::unique_ptr<TreeItem>>

的使用（在之前的 Qt 版本中为

std::vector<TreeItem*>

）。为什么使用它而不是使用更简单的

std::vector<TreeItem>

？

我认为在这里使用指针没有任何意义，无论是基本的还是智能的，因为这增加了不必要的间接级别，并且对于具有大量项目的模型来说可能成本高昂。

Answer 1

动态容器中的项目可能会移动。在这个数据结构设计中，每个

TreeItem

都需要知道它的父级。如果

m_childItems

包含实际的

TreeItem

对象，则当向量调整大小时它们将移动到不同的地址。那时，孩子的父指针将成为悬空指针。需要一些更复杂/昂贵的方法来跟踪父项。

因此，每个

TreeItem

一旦创建就需要保留在固定的内存位置。简单的解决方案是，如果

m_childItems

包含指向从堆分配的项目的指针。

手动内存管理是现代 C++ 代码中的一大禁忌，这是有充分理由的，因为这是 C 和遗留 C++ 代码中错误的巨大来源。

std::unique_ptr

是 C++ 类，用于存储指向具有单一所有者且没有共享所有权的对象的指针。当

m_childItems

被破坏时，现在也会自动破坏其中的所有 TreeItem。这就是向量不包含原始指针的原因。

另一点是，

TreeItem

具有不小的复制/移动成本，因此如果

m_childItems

包含实际对象而不是指针，那么调整大小的向量会稍微昂贵。仅复制/移动指针要快得多。

所以这就是为什么

m_childItems

包含指针，以及为什么在这种情况下指针是

std::unique_ptr

。不同的用例或设计可能会使用/需要

std::shared_ptr

和

std::weak_ptr

，但如果不需要，拥有

std::unique_ptr

和原始非拥有指针会更简单、更好。