1. 什么是对象树？
对象树是一种基于父子关系的对象管理机制。在 Qt 中，所有继承自 QObject 的类都可以参与到对象树中。
当一个对象被设置为另一个对象的父对象时，子对象会被添加到父对象的内部列表中，形成一种树状结构。
Qt 提供了一个调试工具方法 dumpObjectTree() ，可以帮助开发者打印对象树的结构。
QObject* parent = new QObject();QObject* child = new QObject();child->setParent(parent);parent->dumpObjectTree();
1.1 对象树结构
在 Qt 中，对象树的每个节点是一个 QObject 对象，而 “边” 代表父子关系。具体来说：
- 根节点：没有父对象的对象（即 parent == nullptr）。
- 子节点：有父对象的对象，它们会被添加到父对象的
子对象列表中。 - 叶子节点：没有子对象的对象。
grandparent 是根节点，parent 是 grandparent 的子节点，child 是 parent 的子节点，形成了一个三层的树形结构。
1.2 为什么选择 new 而不是栈上分配？
如果对象是在栈上创建的（如 局部变量），当作用域结束时，该对象会自动销毁。可能导致以下问题：
- 如果子对象比父对象先销毁，父对象的 子对象列表 可能会指向无效内存。直观表现可能为：子对象区域显示为空白状态。
通过 new 创建对象，可以确保对象的生命周期由对象树管理，而不是由作用域控制。 这样可以避免上述问题。
2. 对象树的工作原理
在 Qt 中，继承自 QObject 的对象能够参与到对象树的前提是 该类必须正确地声明
Q_OBJECT宏。
对象树通过以下两个关键成员变量实现：
QObject* parent：指向父对象的指针；QList<QObject*> children：存储子对象的列表。
每个 QObject 对象可以有一个父对象 parent，和有多个子对象 children；子对象会被自动添加到父对象的 children 列表中。
2.1 对象创建时
当创建一个新的 QObject 对象并指定父对象时，会发生：
- 新对象的 parent 指针被设置为指定的父对象；
- 新对象被自动添加到父对象的 children 列表中。
2.2 对象销毁时
当一个对象被销毁时，以下操作会发生：
- 该对象的所有子对象会被递归销毁；
- 该对象从其父对象的 children 列表中移除。
Qt 的实现确保了在子对象的析构函数中，它会调用父对象的相关方法（如 QObjectPrivate::removeChild()），将自己从父对象的 children 列表中移除；显式移除子对象，是为了避免父对象的 children 列表中残留无效指针，从而确保对象树的完整性。
class MyObject : public QObject
{Q_OBJECT
public:QString name; // 对象名称explicit MyObject(QString name, QObject *parent) : name(name), QObject(parent) {}~MyObject(){qDebug() << name << " entering destructor.";if (parent()) {qDebug() << name << " is being removed from parent's children list.";}}
};void CreateObjects()
{MyObject* grandparent = new MyObject(QString("grandparent"));MyObject* parent = new MyObject(QString("parent"), grandparent);MyObject* child = new MyObject(QString("child"), parent);delete grandparent;
}
实际销毁顺序是：child -> parent -> grandparent —— 根据打印信息，child 开始析构时 parent 仍然存在。
3. 对象树的其它作用
在 Qt 中，对象树的核心作用是 简化对象的生命周期管理。通过对象树，开发者无需过多担心内存泄露或悬空指针等问题。
“简化对象的生命周期管理” 在 “工作原理” 部分已经解释过，除此之外，对象树的作用还包括：
3.1 层次化组织对象
在 GUI 应用程序中，对象之间的关系通常是层次化的。例如，一个窗口可能包含多个控件，而每个控件又可能包含子控件。对象树提供了一种自然的方式来组织这些对象之间的关系。
int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec();
}
-
Widget是一个继承自 QWidget 的类，而 QWidget 又继承自 QObject。因此 Widget 对象可以参与到 Qt 的对象树机制中。 -
代码中
w是一个在栈上分配的对象。如果用户手动关闭窗口（通过点击窗口的关闭按钮 或 调用
w.close()），窗口会被隐藏（调用了hide()方法），但 w 本身不会被销毁，因此它的子对象也不会被销毁 —— 栈上分配的对象由 C++ 的作用域管理，只有当作用域结束时（即 main() 函数返回时），w 才会被销毁。 -
设置
Qt::WA_DeleteOnClose。Qt::WA_DeleteOnClose 是一个窗口属性，用于指示窗口在关闭时自动删除自身。如果设置了该属性，当用户手动关闭窗口时，w 会被销毁，并触发对象树的递归销毁。
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) {ui->setupUi(this);// 设置关闭时自动销毁this->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose); }
3.2 其它作用
-
支持信号与槽机制：
Qt 的信号与槽机制依赖于对象树来确保对象的生命周期一致性。
如果一个对象被销毁，Qt 会自动断开与其相关的信号和槽连接；
这一机制由 QObject 的析构函数触发，确保信号不会发送到已销毁的对象。
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简化资源管理：
通过将资源封装成 QObject 的子类，并将其添加到对象树中，可以确保资源在父对象销毁时被正确释放。
class FileWrapper : public QObject {Q_OBJECT public:FileWrapper(const QString& path, QObject* parent = nullptr): QObject(parent), file(path){}~FileWrapper(){file.close();} private:QFile file; };QObject* parent = new QObject(); FileWrapper* file = new FileWrapper("test.txt", parent); -
提供遍历和查找功能：通过 QObject::children() 方法，可以获取某个对象的所有子类对象。
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避免重复释放：对象树通过集中管理对象的销毁过程，避免了重复释放的问题。
4. 注意事项
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避免循环引用：如果两个对象互相设置对方为父对象，会导致循环引用，从而引发内存泄露。
解决方案： 确保父子关系是单向的。
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避免跨线程操作：如果父子对象位于不同的线程中，销毁顺序可能会受到线程调度的影响.
QThread thread; QObject* obj = new QObject(); obj->moveToThread(&thread); QObject* child = new QObject(obj);如果子对象在父对象销毁后仍然被访问（如 调用 child->parent() ），会导致未定义行为。
解决方案：
确保父子对象始终位于同一个线程；
如果需要跨线程操作，可以使用信号与槽机制进行线程间通信，而不是直接操作对象树。
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避免手动干预销毁：如果手动调用 delete 销毁一个对象，而该对象同时参与对象树，可能会导致重复释放的问题。
QObject* parent = new QObject(); QObject* child = new QObject(parent);delete parent; // 自动销毁 child delete child; // 再次销毁 child，重复释放解决方案：
让对象树完全管理对象的生命周期，避免手动调用 delete ；
如果必须手动管理对象，确保不将其添加到对象树中。
