一.概述
QVector是一个提供动态数组的模板类，它将其项存储在相邻内存中，并提供基于索引的快速访问操作。
QVector 本质就是封装好的数组，向量的相邻元素在内存里是连续存储的，可以用数组下标访问，其读取和修改元素的操作是非常快的
? QVector应该是我们实际开发中的默认首选序列式容器。QVector通常比QList性能更好，因为QVector总是将它的项按顺序存储在内存中；对于QList来说，将在堆上分配它的项，除非sizeof(T) <= sizeof(void*)并且T已经使用Q_DECLARE_TYPEINFO声明为Q_MOVABLE_TYPE或Q_PRIMITIVE_TYPE。
注意：QVector和QVarLengthArray都保证了c兼容的数组布局。QList没有，如果的应用程序必须与C API接口，这可能很重要。
二.程序示例
1.包含头文件 #include <QVector>
2.声明初始化
下面是一个存储整数的QVector和存储QString的QVector的例子：
??QVector<int> integerVector;
??QVector<QString> stringVector;
通常，vector是用初始大小创建的。
例如，下面的代码构造了一个包含200个元素的QVector：
QVector<QString> vector(200);
元素会自动用默认构造的值初始化（如果是int、double之类的话就是 0， QString就是空字符串）。如果你想用不同的值初始化vector，将该值作为第二个参数传递给构造函数：
QVector<QString> vector(200, "Pass");
还可以在任何时候调用 fill() 来用值填充 QVector：
??QVector<QString> vector(3);
??vector.fill("Yes");
??// vector: ["Yes", "Yes", "Yes"]
??vector.fill("hi", 5);
??// vector: ["hi", "hi", "hi", "hi", "hi"]
（1）使用at()成员函数访问QVector中的数据
const T &QVector::at(int i) const
例如：
for (int i = 0; i < vector.size(); ++i) {
????if (vector.at(i) == "iriczhao")
????????cout << "iriczhao position :" << i << Qt::endl;
}
（2）如果你想找到一个向量中某个特定值的所有出现情况，可以使用indexOf()或lastIndexOf()。 前者从给定的索引位置开始向前搜索，后者向后搜索。如果找到匹配项，两者都会返回匹配项的索引;否则，返回-1。例如：
??int i = vector.indexOf("Harumi");
??if (i != -1)
??????cout << "First occurrence of Harumi is at position " << i << Qt::endl;
也可以用 back() 和 front() 或者 last() 和 first() 获取首尾的值。
4.QVector常用API：
常用获取QVector 的属性：
contains()：看QVector 是否包含特定值
count()：获取某个元素在 QVector 里面的个数。
isEmpty()：是不是空 向量
startsWith()：是不是以某个元素开头
QVector提供了添加、移动和删除项的基本函数：
insert()、replace()、remove()、prepend()、append()。
?
5.迭代器：
遍历QVector 中的元素（Iterators: Traversing Elements in QVector）
QVector是Qt库中的一个容器类，用于存储动态数组。要遍历QVector中的元素，可以使用迭代器。迭代器提供了访问容器中元素的方法，并允许在容器内部导航。
以下是遍历QVector中元素的不同方法：
常规索引遍历
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < vector.size(); ++i) {
????qDebug() << vector.at(i);
}
基于范围的for循环（C++11及以上）
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
for (const int &value : vector) {
????qDebug() << value;
}
使用STL样式迭代器
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
QVector<int>::iterator it;
for (it = vector.begin(); it != vector.end(); ++it) {
????qDebug() << *it;
}
使用Java样式迭代器
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
QVectorIterator<int> it(vector);
while (it.hasNext()) {
????qDebug() << it.next();
}
使用const迭代器（只读访问）
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
QVector<int>::const_iterator cit;
for (cit = vector.constBegin(); cit != vector.constEnd(); ++cit) {
????qDebug() << *cit;
}
以上是遍历QVector中元素的不同方法。根据需要和编程风格，可以选择任何一种方法来遍历QVector中的元素。在只读访问情况下，建议使用const迭代器，因为它提供了更好的类型安全和性能。
三.QVector原理与应用注意点
1.QVector 的底层实现与内存管理（Underlying Implementation and Memory Management of QVector）
QVector 是 Qt 框架中提供的一个动态数组容器，它以连续的内存空间存储元素。在本节中，我们将深入了解 QVector 的底层实现和内存管理。
底层实现：QVector 的底层实现基于动态数组。在内存中，QVector 的元素是连续存储的。这使得访问和遍历元素具有较高的效率。同时，QVector 支持 O(1) 复杂度的随机访问。在实际应用中，QVector 适用于对访问速度要求较高的场景。
内存分配：QVector 在内存管理上采用预分配策略。当向 QVector 中添加元素时，如果当前内存空间不足以容纳新元素，QVector 会重新分配一块更大的内存空间，并将原有元素复制到新的内存空间。为了减少内存分配和复制操作的开销，QVector 通常会预留一定的额外空间。这意味着 QVector 的实际容量（capacity）可能大于当前存储元素的数量（size）。
内存管理策略：QVector 采用一种称为“阶段性增长”的内存管理策略。在容器扩容时，QVector 会按照一定比例增加其容量。这种策略旨在在提高访问速度和降低内存碎片之间取得平衡。
内存释放：当从 QVector 中删除元素时，QVector 通常不会立即释放内存。这是为了避免频繁的内存分配和释放操作。然而，在某些情况下，可能需要手动调整 QVector 的容量。此时，可以使用 squeeze() 函数来释放未使用的内存空间，或者使用 reserve() 函数来预留一定的内存空间。
通过了解 QVector 的底层实现和内存管理策略，我们可以更好地利用 QVector 容器，优化程序性能。在实际开发中，我们应根据需求选择合适的容器类型，并在必要时调整容器的内存策略。
2.QVector的优缺点
QVector 是 Qt 提供的一个动态数组类，类似于 C++ 的 std::vector。它具有许多优点，但也存在一些缺点。以下列出了 QVector 的优缺点：
优点：
随机访问：QVector 提供了快速的随机访问，时间复杂度为 O(1)，因此可以方便地访问和修改任意位置的元素。
空间效率：QVector 在内存中以连续的方式存储元素，这有助于减少内存碎片和提高空间利用率。此外，连续存储还有利于 CPU 缓存友好性，从而提高程序性能。
自动扩容：当 QVector 容量不足以存储新元素时，它会自动分配更多的内存并扩大容量。这使得使用 QVector 时无需担心内存管理问题。
API 丰富：QVector 提供了丰富的 API，如 append、prepend、insert、remove 等，使得对 QVector 的操作非常方便。
与 Qt 框架的兼容性：QVector 与 Qt 框架的其他部分紧密集成，使用 QVector 可以更好地保持代码风格的一致性，减少与 Qt 其他组件之间的兼容性问题。
缺点：
插入和删除性能：在 QVector 的头部插入或删除元素，以及在中间位置插入或删除元素时，性能较差，因为需要移动其余元素以填补空位或腾出空间。在这种情况下，时间复杂度为 O(n)。
预分配内存策略：QVector 在扩容时采用的是预分配内存策略，这意味着 QVector 的实际分配的内存大小可能大于实际使用的内存。在内存非常紧张的情况下，这可能会导致资源的浪费。
不支持节点式存储：与 QLinkedList 等链表结构相比，QVector 不支持节点式存储，因此在需要频繁进行插入和删除操作的场景下，可能不如链表结构高效。
综上所述，QVector 适合用于需要快速随机访问、空间效率较高的场景。然而，在需要频繁插入和删除元素的场景中，可能需要考虑其他数据结构，如 QLinkedList 或 QList。在选择合适的数据结构时，需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。
3.QVector 的性能优化
QVector 是 Qt 中的一个动态数组容器，具有高性能且易于使用的特点。它在一些应用场景中，尤其是需要进行大量连续内存访问的操作时，性能优于 QList。以下是一些建议，帮助您在使用 QVector 时进一步优化性能：
预分配内存：QVector 提供了 reserve() 函数，允许您预先分配指定数量的内存。这可以减少多次重新分配和复制内存的开销，从而提高性能。尽量在已知最终大小的情况下使用此功能。
QVector<int> vector;
vector.reserve(1000); // 为 1000 个元素预留空间
使用 const_iterator：在只需要读取 QVector 中的数据，而不需要修改它们时，使用 const_iterator 可以提高性能。const_iterator 保证了数据不会被意外修改，同时可能允许编译器进行额外的优化。
QVector<int>::const_iterator iter;
for (iter = vector.constBegin(); iter != vector.constEnd(); ++iter) {
????// 处理 *iter，但不修改它
}
尽量避免频繁的插入和删除操作：尽管 QVector 提供了插入和删除元素的功能，但这些操作可能会导致内存移动和重新分配，从而影响性能。如果可能，请考虑在 QVector 的末尾添加元素，或使用其他适用于这些操作的容器，如 QList 或 QLinkedList。
选择适当的数据类型：在 QVector 中存储轻量级数据类型（如基本类型或较小的自定义类型）可以提高性能。如果需要存储大型对象，可以考虑使用指针或智能指针（如 QSharedPointer）来避免不必要的内存复制。
使用 C++11 范围 for 循环：C++11 引入了范围 for 循环，可以简化对 QVector 的遍历，并有助于提高性能。例如：
QVector<int> vector = {1, 2, 3, 4, 5};
for (const auto &value : vector) {
????// 处理 value
}
利用 Qt 的算法：Qt 提供了一系列基于 STL 的算法，如 qSort()、qFind() 等。它们针对 Qt 容器进行了优化，可以在某些情况下提高性能。
通过遵循上述建议，您可以在使用 QVector 时实现更高的性能。请注意，根据具体应用场景和需求，可能需要权衡不同容器类之间的优缺点。在选择合适的容器类时，要考虑内存使用、性能、易用性等多方面因素
4.使用QVector可能遇到的问题和解决方案
使用 QVector 时，可能会遇到以下问题。这里我们针对这些问题提供一些建议和解决方案：
内存占用过大：
问题：当 QVector 预分配的内存大小远大于实际需要时，可能会导致内存占用过大。
解决方案：可以使用 squeeze() 函数释放未使用的内存，将 QVector 的容量调整为实际大小。此外，合理使用 reserve() 函数预分配内存，以减少内存浪费。
非线程安全：
问题：QVector 是非线程安全的容器类，这意味着在多线程环境下对 QVector 的访问可能会导致竞争条件和数据不一致。
解决方案：在多线程环境下使用 QVector 时，确保对共享数据的访问使用互斥锁（QMutex）或其他同步机制进行保护。
性能下降：
问题：对 QVector 进行频繁的插入和删除操作，尤其是在中间位置，可能导致性能下降。
解决方案：如果需要频繁执行插入和删除操作，可以考虑使用其他容器类，如 QLinkedList。在适当的情况下，使用 append() 和 prepend() 函数在 QVector 的开头和结尾插入元素，以减少性能开销。
扩展限制：
问题：QVector 的大小受到内存限制，当处理大规模数据时，可能会遇到扩展问题。
解决方案：针对大规模数据，可以考虑使用其他数据结构，如树状结构、哈希表等，或者将数据拆分为多个 QVector。
元素初始化：
问题：QVector 默认会初始化其所有元素，这可能会导致性能下降和不必要的资源浪费。
解决方案：可以使用 QVector::fromRawData() 函数构建一个不拥有数据的 QVector 实例。此方法可以跳过元素初始化，但要注意数据所有权和生命周期的管理。
通过以上解决方案，可以有效应对在使用 QVector 时可能遇到的问题。在实际项目中，确保对 QVector 的特性和局限有充分了解，以便做出合适的决策和优化。
5.QVector 的应用场景
QVector是Qt框架中的一个动态数组类，用于存储相同类型的元素。QVector内部使用连续内存存储元素，提供了随机访问、插入和删除等操作。以下是一些典型的QVector应用场景：
随机访问：由于QVector内部使用连续内存存储元素，它提供了快速的随机访问能力。这使得QVector在需要频繁访问数据集中任意元素的场景下非常适用。
动态数组：QVector可以根据需要自动调整大小，这使得它在处理不确定大小的数据集时非常有用。在需要动态调整数组大小的场景下，QVector比固定大小的数组更加灵活。
高效的插入和删除：QVector在尾部插入和删除元素非常高效。这使得QVector在需要频繁添加或删除尾部元素的场景下非常合适。
缓存和缓冲区：QVector可以用作缓存或缓冲区，用于存储从外部数据源（如文件、网络等）接收到的数据。这可以提高数据处理速度，避免频繁访问外部数据源。
图形和数据可视化：在处理图形和数据可视化任务时，QVector可以用于存储点、颜色、纹理坐标等数据。它可以与Qt的绘图和数据可视化工具一起使用，如QPainter和QCustomPlot。
6.QVector 的性能分析：查找、插入与删除操作
QVector是Qt框架中的一个动态数组类，用于存储相同类型的元素。QVector内部使用连续内存空间来存储元素，这使得QVector在查找、插入和删除操作上的性能与标准库中的std::vector相似。以下是QVector在这些操作上的性能分析：
查找操作： 对于QVector来说，随机访问的时间复杂度为O(1)。这意味着，访问QVector中的任意元素都可以在常数时间内完成。由于QVector采用连续内存空间存储元素，其随机访问速度通常优于QList。
插入操作：
在QVector的尾部插入元素具有较高的性能，平均时间复杂度为O(1)。这是因为QVector会预分配一定的空间，避免了频繁的内存重新分配。然而，当QVector的预分配空间耗尽时，插入操作的时间复杂度可能上升至O(n)，其中n为QVector的大小。
在QVector的头部或中间插入元素的性能较差，时间复杂度为O(n)，其中n为QVector的大小。在这种情况下，插入元素需要移动大量现有元素以腾出空间。
删除操作：
从QVector的尾部删除元素具有较高的性能，时间复杂度为O(1)。这与尾部插入操作的原理相同。
从QVector的头部或中间删除元素的性能较差，时间复杂度为O(n)，其中n为QVector的大小。在这种情况下，删除元素需要移动大量现有元素以填补空缺。
总之，QVector在查找操作方面具有很好的性能，尤其是随机访问。在插入和删除操作方面，QVector在尾部的性能较好，但在头部和中间的性能较差。根据具体需求，开发者可以选择QVector或其他容器类（如QList、QLinkedList等）来实现所需的功能。