QArrayData 容器共享数据头部

本索引收录 Qt 6.9.1 源码中 QArrayData 相关的已验证证据。QArrayData 是 QString/QByteArray/QList 共享数据的头部结构。

字段结构

源码文件：qtbase/src/corelib/tools/qarraydata.h

论点	行号	原文摘要	解读
三个关键字段：QBasicAtomicInt ref_、ArrayOptions flags、qsizetype alloc	:42-44	QBasicAtomicInt ref_; ArrayOptions flags; qsizetype alloc;	ref_ 是原子引用计数，flags 包含 CapacityReserved 等，alloc 是以元素个数为单位的已分配容量。

ref/deref 接口

源码文件：qtbase/src/corelib/tools/qarraydata.h

论点	行号	原文摘要	解读
ref() 调用 ref_.ref() 并始终返回 true	:57-61	ref_.ref(); return true;	返回值始终 true，无实际用途（历史遗留 API）。
deref() 返回 ref_.deref()，false 表示需要释放	:64-67	return ref_.deref();	false = ref_ 从 1 减到 0，最后一个引用，该释放了。

判断函数

源码文件：qtbase/src/corelib/tools/qarraydata.h

论点	行号	原文摘要	解读
isShared() 用 ref_.loadRelaxed() != 1	:69-72	return ref_.loadRelaxed() != 1;	ref_==0（fromRawData）也返回 true。
needsDetach() 用 ref_.loadRelaxed() > 1	:77-80	return ref_.loadRelaxed() > 1;	ref_==0 不触发 detach（fromRawData 由上层 QArrayDataPointer 的 !d 判断处理）。标记为非 const——「问就是打算改」。
两者差异：ref_==0 时 isShared()=true 但 needsDetach()=false	:69-80	见上	fromRawData 创建的视图没有自己的 QArrayData 头部，d=nullptr。

分配与初始值

源码文件：qtbase/src/corelib/tools/qarraydata.cpp

论点	行号	原文摘要	解读
allocate() 中 ref_ 初始化为 1（storeRelaxed）	:141	header->ref_.storeRelaxed(1);	分配即持有，ref_=1。与 QSharedData 的 ref=0 不同（两套体系）。

分配链路与增长策略

本节由 03-qstring-memory 篇补录（Qt 6.9.1 查证）。QString/QByteArray/QList 共用这套分配与增长机制。

源码文件：qtbase/src/corelib/tools/qarraydata.cpp / qarraydata.h

论点	行号	原文摘要	解读
allocateData 单次 ::malloc 分配 header+数据合并的整块	qarraydata.cpp:137-146	QArrayData *header = static_cast<QArrayData *>(::malloc(size_t(allocSize)));	allocSize 由 allocateHelper 算好（headerSize+元素区+null 终止符），一次 malloc 拿到连续块，dataStart 用位掩码对齐后落在 header 之后。有利 cache 局部性。
QTypedArrayData::allocate 按 sizeof(T) 选分支，char16_t 走 allocate2	qarraydata.h:129-148	if constexpr (sizeof(T) == 2) { result = allocate2(&d, capacity, option); }	static_assert(sizeof(QTypedArrayData)==sizeof(QArrayData)) 保证头部恒定，派生类不引入额外成员。
reallocateUnaligned 独占时 ::realloc 试图 in-place 扩展免拷贝	qarraydata.cpp:225-252	Q_ASSERT(!data || !data->isShared()); ... ::realloc(data, size_t(allocSize));	ref==1 且无 freeSpaceAtBegin 时走这条；操作系统可能直接伸展堆块，免 memcpy。Q_ASSERT 保证只在独占时进。
增长策略 qNextPowerOfTwo 上取整到 2 的幂（几何翻倍）	qarraydata.cpp:84-108	size_t morebytes = qNextPowerOfTwo(quint64(bytes));	翻倍超 qsizetype 上限（变负）退化为加一半 (morebytes-bytes)/2，避免在 32 位上尝试分配刚好 2G。
FooterSize 并入 headerSize（qMax(char16_t,char)=2）	qarraydata.cpp:118-126	constexpr qsizetype FooterSize = qMax(sizeof(QString::value_type), sizeof(QByteArray::value_type)); if (objectSize <= FooterSize) headerSize += FooterSize;	null 终止符预算藏进 header，故 capacity() 与字符数精确相等，\0 不占元素位、是额外送的。