Qt 从入门到入土

news2024/12/24 8:13:28

本文目录

  • 1. Qt 概述
    • 1.1 什么是 Qt
    • 1.2 Qt 的发展史
    • 1.3 支持的平台
    • 1.4 Qt 的版本
    • 1.5 Qt 的优点
    • 1.6 成功案例
  • 2. 创建 Qt 项目
    • 2.1 使用向导创建
    • 2.2 手动创建
    • 2.3 .pro文件
    • 2.4 一个最简单的 Qt 应用程序
    • 2.5 Qt 命名规范和常用快捷键
  • 3. 第一个 Qt 小程序
    • 3.1 按钮的创建
    • 3.2 对象模型（对象树）

1. Qt 概述

1.1 什么是 Qt

Qt 是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。它为应用程序开发者提供建立艺术级图形界面所需的所有功能。它是完全面向对象的，很容易扩展，并且允许真正的组件编程。

1.2 Qt 的发展史

  • 1991年 Qt最早由奇趣科技开发；
  • 1996年 进入商业领域，它也是目前流行的Linux桌面环境KDE的基础；
  • 2008年 奇趣科技被诺基亚公司收购，Qt称为诺基亚旗下的编程语言；
  • 2012年 Qt又被Digia公司收购；
  • 2014年 4月 跨平台的集成开发环境Qt Creator3.1.0发布，同年5月20日配发了Qt5.3正式版，至此Qt实现了对iOS、Android、WP等各平台的全面支持。

1.3 支持的平台

  • Windows – XP、Vista、Win7、Win8、Win2008、Win10等
  • Uinux/X11 – Linux、Sun Solaris、HP-UX、Compaq Tru64 UNIX、IBM AIX、SGI IRIX、FreeBSD、BSD/OS、和其他很多X11平台
  • Macintosh – Mac OS X
  • Embedded – 有帧缓冲支持的嵌入式Linux平台，Windows CE

1.4 Qt 的版本

Qt按照不同的版本发行，分为商业版和开源版：

  • 商业版：为商业软件提供开发，他们提供传统商业软件发行版，并且提供在商业有效期内的免费升级和技术支持服务。
  • 开源的LGPL版本：为了开发自有而设计的开放源码软件，它提供了和商业版本同样的功能，在GNU通用公共许可下，它是免费的。

1.5 Qt 的优点

  • 跨平台，几乎支持所有的平台；
  • 接口简单，容易上手，学习QT框架对学习其他框架有参考意义；
  • 一定程度上简化了内存回收机制；
  • 开发效率高，能够快速的构建应用程序；
  • 有很好的社区氛围，市场份额在缓慢上升；
  • 可以进行嵌入式开发。

1.6 成功案例

  • Linux桌面环境KDE
  • WPS Office 办公软件
  • Skype 网络电话
  • Google Earth 谷歌地图
  • VLC多媒体播放器
  • VirtualBox虚拟机软件
  • …

2. 创建 Qt 项目

2.1 使用向导创建

打开Qt Creator 界面选择 New Project或者选择菜单栏 【文件】-【新建文件或项目】菜单项
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弹出New Project对话框，选择Qt Widgets Application
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选择【Choose】按钮
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设置项目名称和路径，按照向导进行下一步
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选择编译套件
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向导会默认添加一个继承自CMainWindow的类，可以在此修改类的名字和基类。默认的基类有QMainWindow、QWidget以及QDialog三个，我们可以选择QWidget（类似于空窗口），这里我们可以先创建一个不带UI的界面，继续下一步
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系统会默认给我们添加main.cpp、mywidget.cpp、 mywidget.h和一个.pro项目文件，点击完成，即可创建出一个Qt桌面程序。

2.2 手动创建

添加一个空项目
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选择【choose】进行下一步。设置项目名称和路径 —> 选择编译套件 --> 修改类信息 --> 完成（步骤同上），生成一个空项目。在空项目中添加文件：在项目名称上单击鼠标右键弹出右键菜单，选择【添加新文件】
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弹出新建文件对话框
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在此对话框中选择要添加的类或者文件，根据向导完成文件的添加。

2.3 .pro文件

在使用Qt向导生成的应用程序.pro文件格式如下：

QT       += core gui  //包含的模块

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets //大于Qt4版本 才包含widget模块

TARGET = QtFirst  //应用程序名  生成的.exe程序名称

TEMPLATE = app    //模板类型    应用程序模板

SOURCES += main.cpp\   //源文件

        mywidget.cpp

HEADERS  += mywidget.h   //头文件

.pro 就是工程文件(project)，它是qmake自动生成的用于生产makefile的配置文件。.pro 文件的写法如下：

  • 注释：从“#”开始，到这一行结束。
  • 模板变量告诉qmake为这个应用程序生成哪种makefile。下面是可供使用的选择：TEMPLATE = app
    • app - 建立一个应用程序的makefile。这是默认值，所以如果模板没有被指定，这个将被使用。
    • lib - 建立一个库的makefile。
    • vcapp - 建立一个应用程序的VisualStudio项目文件。
    • vclib - 建立一个库的VisualStudio项目文件。
    • subdirs - 这是一个特殊的模板，它可以创建一个能够进入特定目录并且为一个项目文件生成makefile并且为它调用make的makefile。
  • #指定生成的应用程序名：TARGET = QtDemo
  • #工程中包含的头文件：HEADERS += include/painter.h
  • #工程中包含的.ui设计文件：FORMS += forms/painter.ui
  • #工程中包含的源文件：SOURCES += sources/main.cpp sources
  • #工程中包含的资源文件：RESOURCES += qrc/painter.qrc
  • greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
    这条语句的含义是，如果QT_MAJOR_VERSION大于4（也就是当前使用的Qt5及更高版本）需要增加widgets模块。如果项目仅需支持Qt5，也可以直接添加“QT += widgets”一句。不过为了保持代码兼容，最好还是按照QtCreator生成的语句编写。
  • #配置信息
    CONFIG用来告诉qmake关于应用程序的配置信息。
    CONFIG += c++11 // 使用c++11的特性
    在这里使用“+=”，是因为我们添加我们的配置选项到任何一个已经存在中。这样做比使用“=”那样替换已经指定的所有选项更安全。

2.4 一个最简单的 Qt 应用程序

main入口函数中

#include "widget.h"
#include <QApplication>   //包含一个应用程序类的头文件
int main(int argc, char *argv[])   //argc:命令行变量的数量，argv:命令行变量的数组
{
    QApplication a(argc, argv); //a:应用程序对象，在Qt中，应用程序对象有且仅有一个
    Widget w;                   //窗口对象 myWidget父类->QWidget
    w.show();                   //窗口对象 默认不会显示，必须调用show方法显示窗口
    
    return a.exec();
    //让应用程序对象进入消息循环，也就是让代码阻塞到这行，类似于system("pause")
}

解释：

  • Qt系统提供的标准类名声明头文件没有.h后缀
  • Qt一个类对应一个头文件，类名就是头文件名
  • QApplication应用程序类
    • 管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置。
    • 是Qt的整个后台管理的命脉它 包含主事件循环，在其中来自窗口系统和其它资源的 所有事件处理和调度。它也处理 应用程序的初始化和结束，并且 提供对话管理。
    • 对于任何一个使用Qt的图形用户界面应用程序，都正好存在一个QApplication 对象，而不论这个应用程序在同一时间内是不是有0、1、2或更多个窗口。
  • a.exec()
    程序进入消息循环，等待对用户输入进行响应。这里main()把控制权转交给Qt，Qt完成事件处理工作，当应用程序退出的时候exec()的值就会返回。在exec()中，Qt接受并处理用户和系统的事件并且把它们传递给适当的窗口部件。

2.5 Qt 命名规范和常用快捷键

  1. 命名规范：
  • 类名：首字母大写，单词和单词之间首字母大写。
  • 函数名和变量名称：首字母小写，单词和单词之间首字母大写。
  1. 快捷键：
  • 注释 ctrl + /
  • 运行 ctrl + r
  • 编译 ctrl + b
  • 查找 ctrl + f
  • 帮助文档 F1
  • 自动对齐 ctrl + i
  • 同名的.h和.cpp切换 F4

3. 第一个 Qt 小程序

3.1 按钮的创建

在Qt程序中，最常用的控件之一就是按钮了，首先我们来看下如何创建一个按钮：

#include "mywidget.h"
#include <QPushButton>   //按钮控件的头文件

myWidget::myWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    //创建第一个按钮
    QPushButton * btn = new QPushButton;
    //btn->show();//show以顶层方式弹出窗口控件，也就是单独显示一个窗口
    btn->setParent(this);//设置父亲，让btn对象依赖在myWidget窗口中

    btn->setText("第一个按钮");   //显示文本
    
    //创建第二个按钮 按照控件的大小创建窗口
    QPushButton * btn2 = new QPushButton("第二个按钮",this);

    btn2->move(100,100);    //移动btn2按钮

    btn2->resize(100,50);   //重新指定按钮的大小

    this->resize(600,400);  //重置窗口大小，用户可以拖拽修改窗口大小

    //设置固定窗口大小，用户不能拖拽修改窗口大小
    this->setFixedSize(600,400);

    //设置窗口标题，在这里可以像上面一样加this，也可以不加
    setWindowTitle("第一个窗口");
}

在上面的代码中，一个按钮其实就是一个QPushButton类下的对象，如果只是创建出对象，是无法显示到窗口中的，所以我们需要依赖一个父窗口，也就是指定一个父亲利用setParent函数即可，如果想设置按钮上显示的文字利用setText，移动按钮位置用move。

对于窗口而言，我们可以修改左上角窗口的标题setWindowTitle，重新指定窗口大小：resize，或者设置固定的窗口大小setFixedSize。

按钮常用API总结：

  1. show() // 以顶层方式弹出窗口控件
  2. setParent() // 选择依赖方式
  3. setText() // 设置文本
  4. resize() // 重置窗口大小
  5. move() // 移动
  6. setWindowTitle() // 设置窗口标题
  7. setFixedSize() // 设置固定窗口大小

3.2 对象模型（对象树）

在Qt中创建对象的时候会提供一个Parent对象指针，下面来解释这个 parent 到底是干什么的。

  • QObject是以对象树的形式组织起来的。

    • 当你创建一个QObject对象时，会看到QObject的构造函数接收一个QObject指针作为参数，这个参数就是 parent，也就是父对象指针。
      这相当于，在创建QObject对象时，可以提供一个其父对象，我们创建的这个QObject对象会自动添加到其父对象的children()列表。
    • 当父对象析构的时候，这个列表中的所有对象也会被析构。（注意，这里的父对象并不是继承意义上的父类！）
      这种机制在 GUI 程序设计中相当有用。例如，一个按钮有一个QShortcut（快捷键）对象作为其子对象。当我们删除按钮的时候，这个快捷键理应被删除。这是合理的。

  • QWidget是能够在屏幕上显示的一切组件的父类。

    • QWidget继承自QObject，因此也继承了这种对象树关系。一个孩子自动地成为父组件的一个子组件**。因此，它会显示在父组件的坐标系统中，被父组件的边界剪裁。例如，当用户关闭一个对话框的时候，应用程序将其删除，那么，我们希望属于这个对话框的按钮、图标等应该一起被删除。事实就是如此，因为这些都是对话框的子组件。
    • 当然，我们也可以自己删除子对象，它们会自动从其父对象列表中删除。比如，当我们删除了一个工具栏时，其所在的主窗口会自动将该工具栏从其子对象列表中删除，并且自动调整屏幕显示。

Qt 引入对象树的概念，在一定程度上解决了内存问题。

  • 当一个QObject对象在堆上创建的时候，Qt 会同时为其创建一个对象树。不过，对象树中对象的顺序是没有定义的。这意味着，销毁这些对象的顺序也是未定义的。
  • 任何对象树中的 QObject对象 delete 的时候，如果这个对象有 parent，则自动将其从 parent 的children()列表中删除；如果有孩子，则自动 delete 每一个孩子。Qt 保证没有QObject会被 delete 两次，这是由析构顺序决定的。

如果QObject在栈上创建，Qt 保持同样的行为。正常情况下，这也不会发生什么问题。来看下面的代码片段：

{
    QWidget window;
    QPushButton quit("Quit", &window);
}

作为父组件的 window 和作为子组件的 quit 都是QObject的子类（事实上，它们都是QWidget的子类，而QWidget是QObject的子类）。这段代码是正确的，quit 的析构函数不会被调用两次，因为标准 C++要求，局部对象的析构顺序应该按照其创建顺序的相反过程。因此，这段代码在超出作用域时，会先调用 quit 的析构函数，将其从父对象 window 的子对象列表中删除，然后才会再调用 window 的析构函数。

但是，如果我们使用下面的代码：

{
    QPushButton quit("Quit");
    QWidget window;
    quit.setParent(&window);
}

情况又有所不同，析构顺序就有了问题。我们看到，在上面的代码中，作为父对象的 window 会首先被析构，因为它是最后一个创建的对象。在析构过程中，它会调用子对象列表中每一个对象的析构函数，也就是说， quit 此时就被析构了。然后，代码继续执行，在 window 析构之后，quit 也会被析构，因为 quit 也是一个局部变量，在超出作用域的时候当然也需要析构。但是，这时候已经是第二次调用 quit 的析构函数了，C++ 不允许调用两次析构函数，因此，程序崩溃了。

由此我们看到，Qt 的对象树机制虽然帮助我们在一定程度上解决了内存问题，但是也引入了一些值得注意的事情。这些细节在今后的开发过程中很可能时不时跳出来烦扰一下，所以，我们最好从开始就养成良好习惯，在 Qt 中，尽量在构造的时候就指定 parent 对象，并且大胆在堆上创建。
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