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在C++?Qt中實(shí)現(xiàn)異步散列器的代碼示例

更新時(shí)間：2024年09月11日 08:29:12 作者：夢(mèng)起丶

在很多工作中,我們需要計(jì)算數(shù)據(jù)或者文件的散列值,例如登錄或下載文件,而在?Qt?中,負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的類(lèi)為?QCryptographicHash,本文給大家介紹了在C++?Qt中實(shí)現(xiàn)異步散列器的代碼示例,需要的朋友可以參考下

【寫(xiě)在前面】

在很多工作中，我們需要計(jì)算數(shù)據(jù)或者文件的散列值，例如登錄或下載文件。

而在 Qt 中，負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的類(lèi)為 QCryptographicHash。

關(guān)于 QCryptographicHash：

QCryptographicHash 是 Qt 框架中提供的一個(gè)用于生成加密散列（哈希值）的類(lèi)。該類(lèi)可以將任意長(zhǎng)度的輸入（二進(jìn)制或文本數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換成固定長(zhǎng)度的輸出（哈希值），這一過(guò)程是不可逆的。QCryptographicHash 支持多種哈希算法，包括 MD4、MD5、SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384 和 SHA-512 等，這些算法在數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)、密碼存儲(chǔ)、數(shù)字簽名等應(yīng)用場(chǎng)景中非常有用。

主要特點(diǎn)：

支持多種哈希算法：QCryptographicHash 提供了多種哈希算法的支持，允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)具體需求選擇合適的算法。

簡(jiǎn)單易用的接口：QCryptographicHash 提供了簡(jiǎn)單易用的接口來(lái)計(jì)算哈希值。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)調(diào)用 QCryptographicHash::hash() 靜態(tài)方法或創(chuàng)建 QCryptographicHash 對(duì)象并使用 addData() 和 result() 方法來(lái)計(jì)算哈希值。

逐塊計(jì)算：`QCryptographicHash 還可以逐塊地計(jì)算哈希值，這對(duì)于處理大文件或流式數(shù)據(jù)非常有用。

可重復(fù)使用：QCryptographicHash 對(duì)象可以多次使用。當(dāng)計(jì)算完一個(gè)哈希值后，可以通過(guò)調(diào)用 reset() 方法重置對(duì)象，然后繼續(xù)計(jì)算新的哈希值。

然鵝，雖然 QCryptographicHash 很優(yōu)秀，但它最大的問(wèn)題在于其散列值的計(jì)算是同步的( 即阻塞 )，對(duì)小數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)并沒(méi)什么影響，但對(duì)大數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)則意味明顯卡頓。

因此，我將 QCryptographicHash 進(jìn)行簡(jiǎn)單封裝，擴(kuò)展了實(shí)用性的同時(shí)并將計(jì)算改為異步，還增加了進(jìn)度通知和結(jié)束通知。

【正文開(kāi)始】

先來(lái)看看 AsyncHasher 的使用效果圖：

AsyncHasher 的使用方法非常簡(jiǎn)單：

包含頭文件：在使用 AsyncHasher 之前，需要包含相應(yīng)的頭文件 #include "asynchasher.h"。
通過(guò) setSource / setSourceText / setSourceData/ setSourceObject 設(shè)置源目標(biāo)。
通過(guò) void hashProgress(qint64 processed, qint64 total) 來(lái)獲取進(jìn)度，void finished() 通知計(jì)算結(jié)束。
通過(guò) QString hashValue() const 獲取最終結(jié)果。

例如 C++ 使用：

    AsyncHasher *hasher = new AsyncHasher;
    hasher->setSourceText("Test Text");
    QObject::connect(hasher, &AsyncHasher::finished, [hasher]{
        qDebug() << hasher->hashValue();
    });

并且我還做了 Qml 適配，使用方法：

    AsyncHasher {
        id: textHasher
        algorithm: AsyncHasher.Md5
        onStarted: {
            startTime = Date.now();
        }
        onFinished: {
            totalTime = Date.now() - startTime;
            console.log("HashValue:", hashValue, "time:", totalTime);
        }
        property real startTime: 0
        property real totalTime: 0
    }

完整頭文件如下：

#ifndef ASYNCHASHER_H
#define ASYNCHASHER_H

#include <QCryptographicHash>
#include <QFuture>
#include <QObject>
#include <QUrl>

QT_FORWARD_DECLARE_CLASS(QNetworkAccessManager);

QT_FORWARD_DECLARE_CLASS(AsyncHasherPrivate);

class AsyncHasher : public QObject
{
    Q_OBJECT

    Q_PROPERTY(QCryptographicHash::Algorithm algorithm READ algorithm WRITE setAlgorithm NOTIFY algorithmChanged)
    Q_PROPERTY(bool asynchronous READ asynchronous WRITE setAsynchronous NOTIFY asynchronousChanged)
    Q_PROPERTY(QString hashValue READ hashValue NOTIFY hashValueChanged)
    Q_PROPERTY(int hashLength READ hashLength NOTIFY hashLengthChanged)
    Q_PROPERTY(QUrl source READ source WRITE setSource NOTIFY sourceChanged)
    Q_PROPERTY(QString sourceText READ sourceText WRITE setSourceText NOTIFY sourceTextChanged)
    Q_PROPERTY(QByteArray sourceData READ sourceData WRITE setSourceData NOTIFY sourceDataChanged)
    Q_PROPERTY(QObject* sourceObject READ sourceObject WRITE setSourceObject NOTIFY sourceObjectChanged)

public:
    Q_ENUMS(QCryptographicHash::Algorithm);

    explicit AsyncHasher(QObject *parent = nullptr);
    ~AsyncHasher();

    QNetworkAccessManager *networkManager() const;

    QCryptographicHash::Algorithm algorithm();
    void setAlgorithm(QCryptographicHash::Algorithm algorithm);

    bool asynchronous() const;
    void setAsynchronous(bool async);

    QString hashValue() const;

    int hashLength() const;

    QUrl source() const;
    void setSource(const QUrl &source);

    QString sourceText() const;
    void setSourceText(const QString &sourceText);

    QByteArray sourceData() const;
    void setSourceData(const QByteArray &sourceData);

    QObject *sourceObject() const;
    void setSourceObject(QObject *sourceObject);

    bool operator==(const AsyncHasher &hasher);
    bool operator!=(const AsyncHasher &hasher);

    QFuture<QByteArray> static hash(const QByteArray &data, QCryptographicHash::Algorithm algorithm);

signals:
    void algorithmChanged();
    void asynchronousChanged();
    void hashValueChanged();
    void hashLengthChanged();
    void sourceChanged();
    void sourceTextChanged();
    void sourceDataChanged();
    void sourceObjectChanged();
    void hashProgress(qint64 processed, qint64 total);
    void started();
    void finished();

private slots:
    void setHashValue(const QString &value);

private:
    Q_DECLARE_PRIVATE(AsyncHasher);
    QScopedPointer<AsyncHasherPrivate> d_ptr;
};

#endif // ASYNCHASHER_H