QT-自定义信号和槽对象树图形化开发计算器

news2024/9/28 10:33:21

1. 自定义信号和槽

  • 核心逻辑： 需要有两个类，一个提供信号，另一个提供槽。 然后在窗口中将 信号和槽 链接起来。

  • 示例目标： 创建一个 Teacher 类，提供信号。 创建一个 Student 类，提供槽。

实现步骤：

  1. 创建 Teacher 类，在 singals 中提供信号的定义

  2. 创建 Student 类，在 slots 中提供处理的槽函数

  3. 在 窗口（Widget）中，链接信号和槽，并触发 （使用 emit 来发射信号）

1.1 创建 Teacher 类

1）右键 项目名称 ----> Add New （添加新的）

2）选择 C++ ----> C++ Class

3）设置类名以及继承关系

1.2 Teacher中定义信号

自定义信号的特点：

  • 自定义信号写在 signals 下

  • 自定义信号是一个无返回值的函数声明，不需要实现

  • 自定义信号允许重载

// teacher，h

#ifndef TEACHER_H
#define TEACHER_H

#include <QObject>

class Teacher : public QObject
{
    Q_OBJECT //元对象系统
public:
    explicit Teacher(QObject *parent = nullptr);

    //信号定义在signals节点下
    //信号是一个无返回值的函数
    //信号不需要实现
    //信号函数允许重载
signals:

    void mySignal();
    void mySignal(QString str);

public slots:
    void response();
    void response(QString str);

};

#endif // TEACHER_H


//teacher.c

#include "teacher.h"
#include <QDebug>

Teacher::Teacher(QObject *parent) : QObject(parent)
{


}

void Teacher::response()
{
    qDebug() << "我是老师";
}

void Teacher::response(QString str)
{
    if(str == "学生")
    {
        qDebug() << "学生，你好";
    }
    else if (str == "鲨鱼") {
        qDebug() << "鲨鱼来袭";
    }
}

1.3 创建 Student 类

创建过程同 Teacher

1.4 Student 中定义槽函数

槽函数特点：

  • 槽函数写在 slots 下， 高级版本中也可以写在 public 下

  • 槽函数是一个无返回值的函数，可以重载

// student，h

#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H

#include <QObject>

class Student : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Student(QObject *parent = nullptr);

signals:

    void mySignal();
    void mySignal(QString str);

    //槽函数定义在 public/pretected/private slots 节点下
    //槽函数是一个无返回值的函数
    //在槽函数中编写实际的业务逻辑
    //在槽函数中允许重载
public slots:
    void response();
    void response(QString str);
};

#endif // STUDENT_H


//student。c

#include "student.h"
#include <QDebug>


Student::Student(QObject *parent) : QObject(parent)
{

}

void Student::response()
{
    qDebug() <<"收到...";
}

void Student::response(QString str)
{
    //qDebug() << str;

    if (str == "下课")
    {
        qDebug()<<"下楼";
    }
    else if(str == "放学")
    {
        qDebug()<<"回家";

    }

}

1.5 窗口中链接信号和槽

//widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
};

#endif // WIDGET_H


//widget.c

#include "widget.h"

#include "teacher.h"
#include "student.h"
#include <QPushButton>

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    auto *t = new Teacher(this);
    auto *s = new Student(this);
    //链接信号
    //connect(t, &Teacher::mySignal, s, &Student::response);
    //发送信号
    //emit t->mySignal();


    //如果信号和槽有多个版本的重载，需要使用SIGNAL()和SLOT()函数来指定信号和槽
    connect(t,SIGNAL(mySignal(QString)), s, SLOT(response(QString)));
    //emit t->mySignal("下课");

    QPushButton *btn1 = new QPushButton("下课",this);
    btn1->move(20,20);
    connect(btn1, &QPushButton::clicked, [t](){
        emit t->mySignal("下课");
    });

    QPushButton *btn2 = new QPushButton("放学",this);
    btn2->move(120,20);
    connect(btn2, &QPushButton::clicked, [t](){
        emit t->mySignal("放学");
    });

    //信号到槽 -> 学生到老师
    connect(s,SIGNAL(mySignal(QString)), t, SLOT(response(QString)));
    QPushButton *btn3 = new QPushButton("学生",this);
    btn3->move(20,80);
    connect(btn3, &QPushButton::clicked, [s](){
        emit s->mySignal("学生");
    });
    QPushButton *btn4 = new QPushButton("鲨鱼",this);
    btn4->move(120,80);
    connect(btn4, &QPushButton::clicked,[s](){
        emit s->mySignal("鲨鱼");
    });


}

Widget::~Widget()
{

}

 核心: 使用 emit 触发信号

1.6 信号和槽的重载

信号和槽都允许重载

1）在 Teacher 中重载信号

class Teacher : public QObject
{
  Q_OBJECT
public:
  explicit Teacher(QObject *parent = nullptr);

signals:
  // 重载信号， 信号始终不需要实现
  void say();
  void say(QString str);
};

2）在 Student 头文件中重载槽函数

class Student : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Student(QObject *parent = nullptr);

public slots:
  // 重载槽函数
  void deal();
  void deal(QString str);

};

3）在Student 源文件中实现重载

void Student::deal()
{
  qDebug() << "去吃饭";
}

void Student::deal(QString str)
{
  if (str == "下课")
  {
    qDebug() << "抽烟去咯";
  }
  else if (str == "休息")
  {
    qDebug() << "吃饭去咯";
  }
}

4）链接信号与槽

注意点： 此时，单纯的使用 connect 就无法区分哪个信号 链接 哪个槽

解决方案： 使用 SIGNAL() 函数包装要发射的信号； 使用 SLOT() 函数包装要执行的槽函数

注意事项： 要使用 SIGNAL() 和 SLOT() , 必须将槽函数放在 public slots 节点下

// 链接无参的信号和槽
connect(t, SIGNAL(say()), s, SLOT(deal()));

// 链接有参的信号和槽
connect(t, SIGNAL(say(QString)), s, SLOT(deal(QString)));

发射哪个信号，由 emit 决定

emit t->say();           // 发射无参的信号

emit t->say("放学");      // 发射有参的信号, 实参会被槽函数的形参接收

2. 对象树

  • 创建图形化应用程序时，我们只 new 了各种控件，但是没有释放过。当关闭应用时系统会自动释放

  • 通过 new 得到的对象，又通过 setParent 方法添加到了父组件中。实际上是添加到了父组件的 children()列表中，最终形成一个父子结构的树，称之为 对象树

  • 构建图形界面时，从父开始执行，父创建好了再创建子；当关闭图形界面时，析构函数会从子开始执行，再到父。系统会自动进行释放操作。

注：1.所有的部件会添加到父部件的children列表中   2.创建窗口时，被分越高的越先创建出来 3.销毁窗口时，辈分越低的越先被销毁.系统会自动找到 children 列表中的子，进行销毁。

示例： 自定义组件验证

1）创建 MyButton 组件，继承 QPushButton 组件

//mybutton.h

#ifndef MYBUTTON_H
#define MYBUTTON_H

#include <QObject>
#include <QWidget>

//引入 QPushButton
#include <QPushButton>

// 修改继承为 QPushButton
class MyButton : public QPushButton
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyButton(QWidget *parent = nullptr);
    // 添加析构函数
    ~MyButton();

signals:

public slots:
};

#endif // MYBUTTON_H

2）mybutton.cpp

#include "mybutton.h"
#include <QDebug>

MyButton::MyButton(QWidget *parent) : QPushButton (parent)
{
    qDebug() << "MyButton的构造函数执行";
}

MyButton::~MyButton()
{
    qDebug() << "MyButton的析构函数执行";
}

3）MyWidget.cpp 中调用自定义组件

#include "MyWidget.h"
#include <QDebug>
#include "mybutton.h"

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    qDebug() << "MyWidget构造函数";
    this->resize(500, 300);

    auto myBtn = new MyButton;
    myBtn->setText("我的按钮");
    myBtn->move(0, 100);
    myBtn->setParent(this);
}

Widget::~Widget()
{
    qDebug() << "MyWidget析构函数";
}

4）测试结果

启动应用时： 先执行 MyWidget 构造函数，再执行 MyButton 构造函数

关闭应用时： 先执行 MyWidget 析构函数，注意此时并没有结束。 在执行 MyWidget 析构函数时，会发现还有子控件，子控件析构函数会先执行完毕后，再完成父控件析构函数。

3. 图形化开发

3.1 创建图形化项目

  • 重点： 勾选 ui

  • 优势： 能够使用拖拽的形式向窗口添加部件

  • 注意点：

    • 勾选 ui 创建出来的项目多了 Form / widget.ui。 该文件使用 xml 形式来描述窗口结构

    • 点击 "设计" 按钮，能够切换到 图形化开发界面。

    • widget.cpp 源文件额外继承了 ui 类，调用 ui->setupUi(this) 方法将窗口设置到ui对象中

    • 调用窗口中任意部件时需要使用： ui->部件对象名

3.2 图形化创建常用部件

3.3 代码编写

  • 图形化只能进行布局，所有的功能还要依靠代码编写

  • 首先需要给所有的部件起名，再通过 ui 对象找到 具体的部件进行编码

 选中任意部件，可以在如图的两个地方进行修改对象名称

使用图形化设置， 图形化设置都匹配有对应的方法

为部件设置信号和槽

右键某个部件 ---> 跳转槽...

 

选择使用哪个槽函数

 

在 .cpp 源文件中自动成功槽函数

4. 计算器

4.1 ui 布局

4.2 数字 和 运算符

  • 当用户点击数字按钮 和 运算符按钮时，能够将对应的数字保存到 num1 、 num2 ，将运算符保存到 opt 中

  • 解决方案:

    • 在类中设置三个私有属性， num1、num2、opt

    • 在num0~num9按钮上设置信号，当用户点击时，就将当前的数字拼接到 num1 或者 num2 中。 根据 opt 中是否保存了运算符来区分，到底保存在 num1 还是 num2 中。

    • 在加减乘除按钮上设置信号，点击时保存对应的运算符到 opt 中

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

    void setNum(QString n);
    void setOpt(QString o);

private:
    Ui::Widget *ui;
    //定义操作数1、操作数2、运算符
    QString num1;
    QString num2;
    QString opt;
};

#endif // WIDGET_H
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>


Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    this->setWindowTitle("计算器");
    this->setFixedSize(363,660);

    //mid(start, length):字符串截取
    //参数1：截取的起始索引号
    //参数2：截取的长度，可选。如果不给参数2，则会截取到数据末尾

    //处理数字按钮
    connect(ui->btn9, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("9");});
    connect(ui->btn8, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("8");});
    connect(ui->btn7, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("7");});
    connect(ui->btn6, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("6");});
    connect(ui->btn5, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("5");});
    connect(ui->btn4, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("4");});
    connect(ui->btn3, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("3");});
    connect(ui->btn2, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("2");});
    connect(ui->btn1, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("1");});
    connect(ui->btn0, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("0");});
     connect(ui->pointBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum(".");});
    //处理运算符按钮
    connect(ui->addBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("+");});
    connect(ui->subBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("-");});
    connect(ui->mulBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("*");});
    connect(ui->divBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("÷");});
    connect(ui->perBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("%");});

4.3 等号处理

  • 点击 等号 开始运算

  • 运算逻辑： 根据不同的运算符，进行不同的运算，使用 if 或者 switch 进行分支操作

  • str.toDouble() 将数字型字符串转为浮点型

  • QString::number(num) 将数字转为字符串

//等号
    connect(ui->equarBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        double result = 0;
        if (this->opt == "+")
        {
            result = this->num1.toDouble() + this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "-") {
             result = this->num1.toDouble() - this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "*") {
             result = this->num1.toDouble() * this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "÷") {
            if(this->num2 == "0")
            {
                ui->lineEdit->setText("除数不能为0");
                return;
            }
             result = this->num1.toDouble() / this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "%") {
            result = this->num1.toInt() % this->num2.toInt();

        }

        ui->lineEdit->setText(QString::number(result));

        //转存结果到num1，并且清空num2和opt
        this->num1 = QString::number((result));
        this->num2 = "";
        this->opt = "";

        //qDebug() << this->num1 << this->opt  <<this->num2;
        });

4.4 清空按钮

清空： 将 num1 、num2 、 opt 都置为空

 //清空
    connect(ui->clsBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        this->num1 = "";
        this->num2 = "";
        this->opt = "";
        ui->lineEdit->clear();
    });

4.5 连续运算

  • 点击等号时，进行加减乘除运算

  • 运算完毕之后，将 结果保存到 num1 中， 然后清空 num2、opt

 ui->lineEdit->setText(QString::number(result));

        //转存结果到num1，并且清空num2和opt
        this->num1 = QString::number((result));
        this->num2 = "";
        this->opt = "";

4.6 输入优化

1）对 . 运算符的优化

当 num1 为空时，不能输入 . ; 当 num1 中已经有 . 时，不能再输入 .

2）对 0 的优化

当0作为第一个输入的数字时，第二个字符必须为 .

void Widget::setNum(QString n)
{
    //对 . 的特殊验证：1）如果屏幕中有点，不能输入 . 2）屏幕为空 不能输入 .
    //如果屏幕为空，且输入为 . 不能向下执行（返回）
    if (ui->lineEdit->text().isEmpty() && n == ".")
    {
        return;
    }
    //如果屏幕中有 . ，并且当前输入的是 . ，则放回
    if (ui->lineEdit->text().count(".") == 1 && n == ".")
    {
        return;
    }

    //对 0 特殊验证：屏幕中如果只有一个0，则下一个输入必须是点
//    if(ui->lineEdit->text().isEmpty() && n == "0")
//    {
//        if (this->opt.isEmpty())
//        {
//            this->num1 += "0.";
//            ui->lineEdit->setText(this->num1);
//        }
//        else {
//            this->num2 += "0.";
//            ui->lineEdit->setText(this->num2);
//        }
//        return;
//    }
    if (ui->lineEdit->text() == "0" && n != ".")
    {
        return;
    }


    //判断运算符是否为空
    if(this->opt.isEmpty())
    {
        this->num1 += n;
         ui->lineEdit->setText(this->num1);
    }
    else {
        this->num2 += n;
        ui->lineEdit->setText(this->num2);
    }

}

4.7 back 退格

  • 核心逻辑： 截取掉 num1 或者 num2 的最后一位

  • 使用方法：

    • num1.mid(start, length);

    • num2.chop(1)

//Back
    connect(ui->backBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        QString tmp = ui->lineEdit->text();
        if (tmp.isEmpty())
        {
           return;
        }
        tmp=tmp.mid(0,tmp.size()-1);

        if (tmp.size() > 1 && tmp[tmp.size() -1] == ".")
        {
            tmp = tmp.mid(0,tmp.size()-1);
        }

        if (this->opt.isEmpty())
        {
            this->num1 = tmp;
            ui->lineEdit->setText(this->num1);

        }
        else {
            this->num2 = tmp;
            ui->lineEdit->setText(this->num2);
        }


    });

4.8 完整的计算器代码

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>


Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    this->setWindowTitle("计算器");
    this->setFixedSize(363,660);

    //mid(start, length):字符串截取
    //参数1：截取的起始索引号
    //参数2：截取的长度，可选。如果不给参数2，则会截取到数据末尾

    //处理数字按钮
    connect(ui->btn9, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("9");});
    connect(ui->btn8, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("8");});
    connect(ui->btn7, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("7");});
    connect(ui->btn6, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("6");});
    connect(ui->btn5, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("5");});
    connect(ui->btn4, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("4");});
    connect(ui->btn3, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("3");});
    connect(ui->btn2, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("2");});
    connect(ui->btn1, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("1");});
    connect(ui->btn0, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum("0");});
     connect(ui->pointBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setNum(".");});
    //处理运算符按钮
    connect(ui->addBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("+");});
    connect(ui->subBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("-");});
    connect(ui->mulBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("*");});
    connect(ui->divBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("÷");});
    connect(ui->perBtn, &QPushButton::clicked,[this](){this->setOpt("%");});

    //清空
    connect(ui->clsBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        this->num1 = "";
        this->num2 = "";
        this->opt = "";
        ui->lineEdit->clear();
    });

    //Back
    connect(ui->backBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        QString tmp = ui->lineEdit->text();
        if (tmp.isEmpty())
        {
           return;
        }
        tmp=tmp.mid(0,tmp.size()-1);

        if (tmp.size() > 1 && tmp[tmp.size() -1] == ".")
        {
            tmp = tmp.mid(0,tmp.size()-1);
        }

        if (this->opt.isEmpty())
        {
            this->num1 = tmp;
            ui->lineEdit->setText(this->num1);

        }
        else {
            this->num2 = tmp;
            ui->lineEdit->setText(this->num2);
        }


    });


    //等号
    connect(ui->equarBtn, &QPushButton::clicked,[this](){
        double result = 0;
        if (this->opt == "+")
        {
            result = this->num1.toDouble() + this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "-") {
             result = this->num1.toDouble() - this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "*") {
             result = this->num1.toDouble() * this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "÷") {
            if(this->num2 == "0")
            {
                ui->lineEdit->setText("除数不能为0");
                return;
            }
             result = this->num1.toDouble() / this->num2.toDouble();
        }
        else if (this->opt == "%") {
            result = this->num1.toInt() % this->num2.toInt();

        }

        ui->lineEdit->setText(QString::number(result));

        //转存结果到num1，并且清空num2和opt
        this->num1 = QString::number((result));
        this->num2 = "";
        this->opt = "";

        //qDebug() << this->num1 << this->opt  <<this->num2;
        });


}


void Widget::setNum(QString n)
{
    //对 . 的特殊验证：1）如果屏幕中有点，不能输入 . 2）屏幕为空 不能输入 .
    //如果屏幕为空，且输入为 . 不能向下执行（返回）
    if (ui->lineEdit->text().isEmpty() && n == ".")
    {
        return;
    }
    //如果屏幕中有 . ，并且当前输入的是 . ，则放回
    if (ui->lineEdit->text().count(".") == 1 && n == ".")
    {
        return;
    }

    //对 0 特殊验证：屏幕中如果只有一个0，则下一个输入必须是点
//    if(ui->lineEdit->text().isEmpty() && n == "0")
//    {
//        if (this->opt.isEmpty())
//        {
//            this->num1 += "0.";
//            ui->lineEdit->setText(this->num1);
//        }
//        else {
//            this->num2 += "0.";
//            ui->lineEdit->setText(this->num2);
//        }
//        return;
//    }
    if (ui->lineEdit->text() == "0" && n != ".")
    {
        return;
    }


    //判断运算符是否为空
    if(this->opt.isEmpty())
    {
        this->num1 += n;
         ui->lineEdit->setText(this->num1);
    }
    else {
        this->num2 += n;
        ui->lineEdit->setText(this->num2);
    }

}

void Widget::setOpt(QString o)
{
    this->opt = o;
    ui->lineEdit->clear();
}


Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

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