QHash

1.概要

QHash 是 Qt 框架中的一个关联容器类，它基于哈希表数据结构实现，用于存储键值对（key-value pairs）。QHash 提供了快速的查找、插入和删除操作，这些操作的时间复杂度通常为 O(1)。以下是关于 QHash 的详细介绍：

一、主要特性

1. 快速查找、插入和删除：由于采用了哈希表结构，QHash 提供了高效的查找、插入和删除操作。
2. 无序存储：与 QMap 不同，QHash 中的键值对是无序排列的。
3. 支持自定义类型：QHash 的键和值可以是任意 Qt 支持的数据类型（包括自定义的类型），但键必须支持哈希函数和比较操作。
4. 自动调整存储大小：QHash 会根据元素的数量自动调整内部存储的大小，以保持高效的操作。
5. 迭代器接口：QHash 提供了迭代器接口，可以方便地遍历所有存储的键值对。
6. 非线程安全：QHash 不是线程安全的，如果在多线程环境中使用，需要自行加锁以保证线程安全。

二、创建和初始化

QHash 可以通过以下几种方式创建和初始化：

1. 创建空的 QHash：

   QHash<int, QString> hash;

2. 使用初始值创建 QHash：

   QHash<int, QString> hash = {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};

三、插入和删除元素

1. 插入元素：

   hash.insert(4, "four");

   或者使用下标操作符：

   hash[4] = "four";

2. 删除元素：

   hash.remove(2);

3. 清空哈希表：

   hash.clear();

四、检查元素

1. 检查是否包含特定键：

   bool contains = hash.contains(3);

2. 查找键对应的值：

   QString value = hash.value(3); // 如果键不存在，则返回默认值（如QString的空字符串）

五、遍历哈希表

QHash 可以通过多种方式遍历：

1. 使用范围 for 循环遍历（C++11 及更高版本）：

   for (const auto &pair : hash) {  
       qDebug() << "Key:" << pair.first << "Value:" << pair.second;  
   }

2. 使用迭代器遍历：

   QHash<int, QString>::const_iterator it;  
   for (it = hash.constBegin(); it != hash.constEnd(); ++it) {  
       qDebug() << it.key() << ":" << it.value();  
   }

六、其他操作

1. 获取哈希表的大小：

   int size = hash.size();

2. 检查哈希表是否为空：

   bool isEmpty = hash.isEmpty();

3. 获取所有的键和值：

   QList<int> keys = hash.keys();  
   QList<QString> values = hash.values();

七、自定义类型的 QHash

如果要在 QHash 中使用自定义类型作为键，需要提供该类型的 qHash 函数和 operator== 操作符重载。

八、应用场景

QHash 适用于需要高效数据检索和存储的场景，如缓存系统、配置管理、电子词典、GUI 状态管理等。

综上所述，QHash 是 Qt 框架中一个非常强大且灵活的关联容器类，它基于哈希表数据结构，提供了快速的查找、插入和删除操作，并支持自定义类型和多种遍历方式。在实际应用中，可以根据具体需求灵活使用 QHash 来提高数据处理的效率。

2.接口

QHash 是 Qt 框架中提供的一个哈希表容器类，用于存储键值对（key-value pairs）。它类似于 C++ 标准模板库中的 std::unordered_map，但具有 Qt 的特性和接口。QHash 提供了丰富的接口来操作和管理存储的键值对。以下是 QHash 的一些常用接口：

构造与析构

• QHash()：默认构造函数，创建一个空的 QHash。
• QHash(const QHash<Key, T> &other)：复制构造函数，创建一个与 other 相同的 QHash。
• ~QHash()：析构函数，释放 QHash 占用的资源。

插入与修改元素

• void insert(const Key &key, const T &value)：插入一个键值对。如果键已存在，则更新其值。
• T &operator[](const Key &key)：下标操作符，用于插入或访问键对应的值。如果键不存在，则插入一个新的键值对，并返回值的引用。
• T &insertMulti(const Key &key, const T &value)：插入一个键值对，即使键已存在，也会保留旧的值并插入新的值。注意，这实际上是 QMultiHash 的行为，QHash 默认替换旧值。
• T take(const Key &key)：删除指定键的键值对，并返回该键对应的值。

查找与访问元素

• bool contains(const Key &key) const：检查哈希表中是否包含指定的键。
• const T &operator[](const Key &key) const：只读下标操作符，用于访问键对应的值。如果键不存在，则行为取决于具体实现，可能是返回一个默认构造的值或抛出异常。
• T value(const Key &key, const T &defaultValue = T()) const：访问键对应的值，如果键不存在，则返回 defaultValue。
• QHash::iterator find(const Key &key)：返回指向第一个匹配键的迭代器的指针，如果不存在则返回 end()。
• QList<Key> keys()：获取哈希表中所有键的列表。
• QList<T> values()：获取哈希表中所有值的列表。

容量与状态

• int size() const：返回哈希表中键值对的数量。
• bool isEmpty() const：检查哈希表是否为空。
• void clear()：清空哈希表，删除所有键值对。
• int capacity() const：返回哈希表的当前容量（内部存储大小）。
• void reserve(int size)：预留足够的存储空间以优化性能。
• float load_factor() const：返回哈希表的当前负载因子（键值对数量与容量的比率）。
• float max_load_factor() const：返回哈希表允许的最大负载因子。
• void max_load_factor(float z)：设置哈希表允许的最大负载因子。

遍历哈希表

• 可以使用 C++11 范围迭代（range-for loop）遍历 QHash。
• 也可以使用迭代器（iterator）进行遍历，通过 begin() 和 end() 方法获取迭代器范围的开始和结束位置。

其他操作

• bool operator==(const QHash<Key, T> &other) const：检查两个 QHash 是否相等。
• bool operator!=(const QHash<Key, T> &other) const：检查两个 QHash 是否不相等。
• void swap(QHash<Key, T> &other)：交换两个 QHash 的内容。
• bool isDetached() const：检查 QHash 是否与其任何副本分离（在 Qt 的一些旧版本中使用，现代版本可能已弃用）。

注意事项

• QHash 不是线程安全的，如果在多个线程中共享 QHash 对象，需要使用适当的同步机制，如互斥锁（QMutex）、读写锁（QReadWriteLock）等。
• 当使用自定义类型作为键时，需要提供该类型的 qHash 函数和 operator== 操作符重载，以便 QHash 能够正确地计算哈希值和比较键。

以上信息基于 Qt 框架的官方文档和广泛使用的实践总结，旨在提供 QHash 常用接口的全面概览。在实际编程中，请根据具体需求和 Qt 版本的文档进行使用。

3.遍历

在Qt框架中，QHash类提供了一个高效的哈希表容器，用于存储键值对。遍历QHash可以通过多种方式实现，包括使用迭代器、C++11的范围迭代（range-for loop）以及传统的for循环（尽管对于QHash来说，传统for循环不是最直接的方式）。以下是遍历QHash的几种常用方法：

1. 使用迭代器遍历

QHash提供了迭代器接口，允许你遍历所有存储的键值对。你可以使用QHash::iterator或QHash::const_iterator（如果你不需要修改值）进行遍历。

QHash<int, QString> hash;  
hash[1] = "one";  
hash[2] = "two";  
hash[3] = "three";  
  
QHash<int, QString>::const_iterator it;  
for (it = hash.constBegin(); it != hash.constEnd(); ++it) {  
    qDebug() << it.key() << ":" << it.value();  
}

2. 使用C++11范围迭代

如果你使用的是支持C++11或更高版本的编译器，那么你可以使用范围迭代来更简洁地遍历QHash。

QHash<int, QString> hash;  
hash[1] = "one";  
hash[2] = "two";  
hash[3] = "three";  
  
for (const auto &pair : hash) {  
    qDebug() << pair.first << ":" << pair.second;  
}

在这里，pair.first是键，pair.second是值。

3. 使用keys()和values()方法

虽然这不是直接遍历QHash的方式，但你可以分别获取所有的键和值，并根据需要遍历它们。这种方法通常用于只需要键或值的情况。

QHash<int, QString> hash;  
hash[1] = "one";  
hash[2] = "two";  
hash[3] = "three";  
  
QList<int> keys = hash.keys();  
for (int key : keys) {  
    qDebug() << key << ":" << hash[key];  
}  
  
// 或者只遍历值  
QList<QString> values = hash.values();  
for (const QString &value : values) {  
    qDebug() << value;  
}

请注意，这种方法在只需要键或值时可能更有效，但如果你需要同时访问键和值，使用迭代器或范围迭代可能更直接和高效。

注意事项

• 遍历QHash时，请注意不要修改哈希表的结构（例如添加或删除元素），因为这可能会导致迭代器失效或未定义的行为。
• 如果需要在遍历过程中修改QHash，请考虑首先收集需要修改或删除的键，然后在遍历完成后进行修改。
• 对于大型QHash，遍历可能会消耗一些时间。如果性能是一个关键因素，请考虑优化你的数据结构或遍历逻辑。