类Cell继承自QTableWidgetItem。这个类在Spreadsheet程序中工作良好，但是它没有特殊依赖，在理论上，它可以被用在任何QTableWidget类中。下面是头文件：
#ifndef CELL_H
#define CELL_H
#include <QTableWidgetItem>
class Cell : public QTableWidgetItem
{
public:
Cell();
QTableWidgetItem *clone() const;
void setData(int role, const QVariant &value);
QVariant data(int role) const;
void setFormula(const QString &formula);
QString formula() const;
void setDirty();
private:
QVariant value() const;
QVariant evalExpression(const QString &str, int &pos) const;
QVariant evalTerm(const QString &str, int &pos) const;
QVariant evalFactor(const QString &str, int &pos) const;
mutable QVariant cachedValue;
mutable bool cacheIsDirty;
};
#endif
#define CELL_H
#include <QTableWidgetItem>
class Cell : public QTableWidgetItem
{
public:
Cell();
QTableWidgetItem *clone() const;
void setData(int role, const QVariant &value);
QVariant data(int role) const;
void setFormula(const QString &formula);
QString formula() const;
void setDirty();
private:
QVariant value() const;
QVariant evalExpression(const QString &str, int &pos) const;
QVariant evalTerm(const QString &str, int &pos) const;
QVariant evalFactor(const QString &str, int &pos) const;
mutable QVariant cachedValue;
mutable bool cacheIsDirty;
};
#endif
类Cell在QTableWidgetItem基础上增加了两个私有变量：
cachedValue：以QVariant的形式保存单元格的值，这个值可能是double型，也可能是QString类型。
cacheIsDirty：如果保存的值不需要更新则置为true。
变量catchedValue和cacheIsDirty前声明了C++的关键字mutable。这可以允许我们在常函数中修改这个变量值。我们也可以在每次调用text()时重新计算变量的值，但是这样毫无疑问效率会很差。
注意，类定义里面没有声明Q_OBJECT宏。Cell是一个纯粹的C++类，没有信号和槽。事实上，QTableWidgetItem也是一个纯粹C++类，而不是从QObject继承来的，因此类Cell中不能有信号槽。为了保证最小的代价和高效，Qt所有item类都不是从QObject继承的。如果需要信号和槽，可以在使用item类的控件中定义，或者使用带QObject类的多重继承。
下面是源文件：
#include <QtGui>
#include "cell.h"
Cell::Cell()
{
setDirty();
}
QTableWidgetItem *Cell::clone() const
{
return new Cell(*this);
}
void Cell::setFormula(const QString &formula)
{
setData(Qt::EditRole, formula);
}
QString Cell::formula() const
{
return data(Qt::EditRole).toString();
}
void Cell::setData(int role, const QVariant &value)
{
QTableWidgetItem::setData(role, value);
if (role == Qt::EditRole)
setDirty();
}
void Cell::setDirty()
{
cacheIsDirty = true;
}
QVariant Cell::data(int role) const
{
if (role == Qt::DisplayRole) {
if (value().isValid()) {
return value().toString();
} else {
return "####";
}
} else if (role == Qt::TextAlignmentRole) {
if (value().type() == QVariant::String) {
return int(Qt::AlignLeft | Qt::AlignVCenter);
} else {
return int(Qt::AlignRight | Qt::AlignVCenter);
}
} else {
return QTableWidgetItem::data(role);
}
}
const QVariant Invalid;
QVariant Cell::value() const
{
if (cacheIsDirty) {
cacheIsDirty = false;
QString formulaStr = formula();
if (formulaStr.startsWith(''')) {
cachedValue = formulaStr.mid(1);
} else if (formulaStr.startsWith('=')) {
cachedValue = Invalid;
QString expr = formulaStr.mid(1);
expr.replace(" ", "");
expr.append(QChar::Null);
int pos = 0;
cachedValue = evalExpression(expr, pos);
if (expr[pos] != QChar::Null)
cachedValue = Invalid;
} else {
bool ok;
double d = formulaStr.toDouble(&ok);
if (ok) {
cachedValue = d;
} else {
cachedValue = formulaStr;
}
}
}
return cachedValue;
}
QVariant Cell::evalExpression(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result = evalTerm(str, pos);
while (str[pos] != QChar::Null) {
QChar op = str[pos];
if (op != '+' && op != '-')
return result;
++pos;
QVariant term = evalTerm(str, pos);
if (result.type() == QVariant::Double
&& term.type() == QVariant::Double) {
if (op == '+') {
result = result.toDouble() + term.toDouble();
} else {
result = result.toDouble() - term.toDouble();
}
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
QVariant Cell::evalTerm(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result = evalFactor(str, pos);
while (str[pos] != QChar::Null) {
QChar op = str[pos];
if (op != '*' && op != '/')
return result;
++pos;
QVariant factor = evalFactor(str, pos);
if (result.type() == QVariant::Double
&& factor.type() == QVariant::Double) {
if (op == '*') {
result = result.toDouble() * factor.toDouble();
} else {
if (factor.toDouble() == 0.0) {
result = Invalid;
} else {
result = result.toDouble() / factor.toDouble();
}
}
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
QVariant Cell::evalFactor(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result;
bool negative = false;
if (str[pos] == '-') {
negative = true;
++pos;
}
if (str[pos] == '(') {
++pos;
result = evalExpression(str, pos);
if (str[pos] != ')')
result = Invalid;
++pos;
} else {
QRegExp regExp("[A-Za-z][1-9][0-9]{0,2}");
QString token;
while (str[pos].isLetterOrNumber() || str[pos] == '.') {
token += str[pos];
++pos;
}
if (regExp.exactMatch(token)) {
int column = token[0].toUpper().unicode() - 'A';
int row = token.mid(1).toInt() - 1;
Cell *c = static_cast<Cell *>(
tableWidget()->item(row, column));
if (c) {
result = c->value();
} else {
result = 0.0;
}
} else {
bool ok;
result = token.toDouble(&ok);
if (!ok)
result = Invalid;
}
}
if (negative) {
if (result.type() == QVariant::Double) {
result = -result.toDouble();
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
#include "cell.h"
Cell::Cell()
{
setDirty();
}
QTableWidgetItem *Cell::clone() const
{
return new Cell(*this);
}
void Cell::setFormula(const QString &formula)
{
setData(Qt::EditRole, formula);
}
QString Cell::formula() const
{
return data(Qt::EditRole).toString();
}
void Cell::setData(int role, const QVariant &value)
{
QTableWidgetItem::setData(role, value);
if (role == Qt::EditRole)
setDirty();
}
void Cell::setDirty()
{
cacheIsDirty = true;
}
QVariant Cell::data(int role) const
{
if (role == Qt::DisplayRole) {
if (value().isValid()) {
return value().toString();
} else {
return "####";
}
} else if (role == Qt::TextAlignmentRole) {
if (value().type() == QVariant::String) {
return int(Qt::AlignLeft | Qt::AlignVCenter);
} else {
return int(Qt::AlignRight | Qt::AlignVCenter);
}
} else {
return QTableWidgetItem::data(role);
}
}
const QVariant Invalid;
QVariant Cell::value() const
{
if (cacheIsDirty) {
cacheIsDirty = false;
QString formulaStr = formula();
if (formulaStr.startsWith(''')) {
cachedValue = formulaStr.mid(1);
} else if (formulaStr.startsWith('=')) {
cachedValue = Invalid;
QString expr = formulaStr.mid(1);
expr.replace(" ", "");
expr.append(QChar::Null);
int pos = 0;
cachedValue = evalExpression(expr, pos);
if (expr[pos] != QChar::Null)
cachedValue = Invalid;
} else {
bool ok;
double d = formulaStr.toDouble(&ok);
if (ok) {
cachedValue = d;
} else {
cachedValue = formulaStr;
}
}
}
return cachedValue;
}
QVariant Cell::evalExpression(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result = evalTerm(str, pos);
while (str[pos] != QChar::Null) {
QChar op = str[pos];
if (op != '+' && op != '-')
return result;
++pos;
QVariant term = evalTerm(str, pos);
if (result.type() == QVariant::Double
&& term.type() == QVariant::Double) {
if (op == '+') {
result = result.toDouble() + term.toDouble();
} else {
result = result.toDouble() - term.toDouble();
}
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
QVariant Cell::evalTerm(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result = evalFactor(str, pos);
while (str[pos] != QChar::Null) {
QChar op = str[pos];
if (op != '*' && op != '/')
return result;
++pos;
QVariant factor = evalFactor(str, pos);
if (result.type() == QVariant::Double
&& factor.type() == QVariant::Double) {
if (op == '*') {
result = result.toDouble() * factor.toDouble();
} else {
if (factor.toDouble() == 0.0) {
result = Invalid;
} else {
result = result.toDouble() / factor.toDouble();
}
}
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
QVariant Cell::evalFactor(const QString &str, int &pos) const
{
QVariant result;
bool negative = false;
if (str[pos] == '-') {
negative = true;
++pos;
}
if (str[pos] == '(') {
++pos;
result = evalExpression(str, pos);
if (str[pos] != ')')
result = Invalid;
++pos;
} else {
QRegExp regExp("[A-Za-z][1-9][0-9]{0,2}");
QString token;
while (str[pos].isLetterOrNumber() || str[pos] == '.') {
token += str[pos];
++pos;
}
if (regExp.exactMatch(token)) {
int column = token[0].toUpper().unicode() - 'A';
int row = token.mid(1).toInt() - 1;
Cell *c = static_cast<Cell *>(
tableWidget()->item(row, column));
if (c) {
result = c->value();
} else {
result = 0.0;
}
} else {
bool ok;
result = token.toDouble(&ok);
if (!ok)
result = Invalid;
}
}
if (negative) {
if (result.type() == QVariant::Double) {
result = -result.toDouble();
} else {
result = Invalid;
}
}
return result;
}
在构造函数中，我们只是把存贮器设为“脏”。这里不需要传递一个父参数。因为用QTableWidget::setItem()往QTableWidget中插入Cell对象时，QTableWidget自动得到它的所有权。
每个QTableWidgetItem都保存一些数据，相当于每一个QVariant都以一种“角色”保存一类数据。最常用的角色是Qt::EditRole和Qt::DisplayRole。Qt::EditRole用于需要编辑的数据，Qt::DisplayRole用于需要显示的数据。通常这两个角色中的数据都是一样的。但是在Cell中，Qt::EditRole表示要编辑的公式，Qt::DisplayRole表示单元格要显示的值（公式计算的结果）。
当需要创建一个新的单元格时，QTableWidget调用函数clone()，例如，当用户在一个空的单元格（该单元格以前未被使用过）中开始输入数据时，传递给QTableWidget::setItemPrototype()的实例就是由clone()得到的项目。我们使用了C++自动创建的Cell的默认拷贝构造函数来创建新的Cell对象，这对于成员级别的拷贝已经足够了。
函数setFormula()设置单元格的公式。对于调用带Qt::EditRole的setData()函数它是个很方便的函数，在Spreadsheet::setFormula()函数中调用了该Cell::setFormula()函数。
在Spreadsheet::formula()中调用了函数Cell::formula()。和setFormula()一样，它也是一个方便函数，得到单元格的Qt::EditRole数据。
修改单元格的数据setData()时，如果输了一个新的公式，那么将cacheIsDirty设置为true，以便在下一次调用text()时重新计算显示值。
尽管在Spreadsheet::text()中在Cell对象上调用了text()，但在Cell中没有定义text()。text()函数是QTableWidgetItem提供的一个方便函数，等价于data(Qt::DisplayRole).toString() 。
setDirty()用来强制计算单元格的值，它只是将cacheIsDirty为true，说明cachedValue中的值不再更新，需要时才重新计算。
函数data()重新进行了实现。如果用Qt::DisplayRole调用，返回显示的文本。如果用Qt::EditRole调用则返回公式。如果用Qt::TextAlignmentRole调用，返回给你合适的对齐方式。在Qt::DisplayRole方式中，调用value()得到计算的单元格值。如果值无效，则显示字符串####。
在data()中使用的Cell::value()函数返回一个QVariant类型值。一个QVariant类型可以保存多种类型的数据，并且提供不同数据类型之间的转换。例如，在一个保存double型的变量中调用toString()则得到double的字符串表示。QVariant用一个“invalid”数据进行默认的初始化。
私有函数value()返回单元格的显示值。如果cacheIsDirty为true，则需要重新计算。
如果公式用单引号开头，如“'12344”，单引号占用位置0，单元格值为从位置1开始到最后的字符串。
如果公式由等号“=”开头，得到从位置1开始等号后面的字符串并删除其中所有的空格，然后调用evalExpression()计算表达式的值。用引用传递参数pos。它表示表达式开始分解的字符串位置。调用evalExpression()后，如果表达式解析成功，pos的值应为我们附加的QChar::Null，否则失败，置cachedValue为Invalid。
如果公式不是由单引号或者等号开头，首先试着用toDouble()把公式转换为浮点数，如果转换成功，置cachedValue为得到的浮点数。否则置cachedValue为公式字符串。例如，公式为"1.50"，调用toDouble()后转换成功，得到值1.5,如果公式为"World Population"，则转换失败，返回"0.0"。
给toDouble()一个bool型的指针。我们能够区分字符串的转换返回值为数字0.0还是转换不成功的标志。如果转换失败，返回值为0.0，但是bool值为false。在我们不需要传递bool指针的时候，转换失败返回0.0值还是有必要的。为了性能和可移植性，Qt不使用C++异常来报告失败的情况。但这不影响你在Qt中使用它们，只要你的编译器支持就可以。
我们声明value()为常函数，为了编译器允许在value()中改变cachedValue和cacheIsValid的值，我们不得不把这两个变量声明为mutable。如果把value()改为非常函数，那么metable关键字就可以去掉，但是因为我们在data()常函数中调用的value()，这样编译不会成功。
到目前为止我们已经完成了大部分Spreadsheet程序，还有一部分就是公式的解析。下面的部分介绍evalExpression()和两个有用的函数evalTerm()和evalFactor()。代码有些复杂，为了程序的完整性把它们包含了进来。这些代码和GUI编程没有任何关系，因此你也可以跳过直接阅读第五章。
函数evalExpression()返回表格表达式的值。一个表达式由一个或者多个项组成，这些项之间由“+”或者“+--”符号隔开。每一算式项由一个或者多个因子“*”或者“/”隔开。把表达式分解为加减法项，把加减法解析为乘除法因子，这样我们就能确保表达式按照正确的优先级进行计算
例如表达式“2*C5+D6”，“2*C5”是第一项，其中2是第一个因子，C5是第二个因子。“D6”是第二项，只有一个因子。一个因子可以是一个数字，也可以是一个单元格的位置，有时候前面还有一个一元减号。
图4.10定义了表格表达式的语法结构。对于语义中的每一个符号（表达式，算式项，因子项），都有一个相应的成员函数进行解析，算式结构严格遵照语法。这种解析方式被称为递归解析。
图4.10 syntax diagram for spreadsheet expressions
先从evalExpression()开始。这个函数解析一个表达式。
首先，调用evalTerm()得到第一个算式项的值。如果接下来的符号为“＋”或者“＋――”那么继续调用evalTerm()。否则这个表达式就是由一个算式项组成的，它的值就是表达式的值。当得到前两个算式项的值后，我们根据操作符计算这两个算式的结果。如果两个算式都是double型的，结果也为double型的。否则结果为Invalid。继续计算直到表达式中没有算式项为止。因为加法和减法都是左结合的，所以计算的结果是正确的。
函数evalTerm()函数和evalExpression()很像，只是它处理的是乘除法。还有一个不同地方就是必须避免除数为0的情况，在很多处理器上都是错误的算式。由于四舍五入的误差，一般不用判断浮点数的值，测试是否等于0.0就可以了。
evalFactor()有些复杂。首先我们判断因子前面是否有负号，然后判断是否有左括号，如果发现括号，那么调用evalExpression()就把括号内的内容作为一个表达式。在解析括号内的表达式时，evalExpression()调用evalTerm()，再调用evalFactor()，它再调用evalExpression()。这就是解析的递归部分。
如果因子不是一个内嵌的表达式，我们就得到它的下一个语法符号，它可能是一个单元格的位置或者是一个数字。如果符号匹配QRegExp，则把它作为一个单元格的引用，在指定位置的单元格上调用value()，得到这个单元格的值。这个单元格应该在表格的任何地方，它的值如果依赖其他的单元格，会触发更多的对value()的调用，对所有依赖的单元格都解析。如果因子不是单元格位置，那么把它看作一个数字。
如果A1的公式为“＝A1”，或者A1 的公式为“＝A2”，A2的公式为“＝A1”时该怎么办？虽然我们没有代码检测这些循环依赖关系，解析器也可以返回一个无效的QVariant值，因为在调用evalExpression()之前，我们以把cacheIsDirty置为false，cachedValue为Invalid。如果在同一个单元格上evalExpression()不停的value()，它会返回Invalid，整个表达式的值为Invalid。
我们就这样完成了公式的解析。也可以增加对因子的类型的定义，直接对它进行扩展处理表格预定义的函数，如sum()，avg()，另一个简单的扩展也可以把“＋”好用字符串式的连接实现，这不需要更改代码。