【Qt 从入门到入土】上篇

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6. 对话框QDialog

6.1 基本概念

对话框是 GUI 程序中不可或缺的组成部分。很多不能或者不适合放入主窗口的功能组件都必须放在对话框中设置。对话框通常会是一个顶层窗口，出现在程序最上层，用于实现短期任务或者简洁的用户交互。

Qt 中使用QDialog类实现对话框。就像主窗口一样，我们通常会设计一个类继承QDialog。QDialog（及其子类，以及所有Qt::Dialog类型的类）的对于其 parent 指针都有额外的解释：如果 parent 为 NULL，则该对话框会作为一个顶层窗口，否则则作为其父组件的子对话框（此时，其默认出现的位置是 parent 的中心）。顶层窗口与非顶层窗口的区别在于，顶层窗口在任务栏会有自己的位置，而非顶层窗口则会共享其父组件的位置。

对话框分为模态对话框和非模态对话框：

• 模态对话框，就是会阻塞同一应用程序中其它窗口的输入。
  模态对话框很常见，比如“打开文件”功能。你可以尝试一下记事本的打开文件，当打开文件对话框出现时，我们是不能对除此对话框之外的窗口部分进行操作的。
• 与此相反的是非模态对话框，例如查找对话框，我们可以在显示着查找对话框的同时，继续对记事本的内容进行编辑。

示例：

//需求：点击新建按钮，弹出一个对话框
connect(ui->actionnew, &QAction::triggered, [=](){
	// 对话框有两类
	//模态对话框（打开当前对话框，不可以对其他对话框进行操作）
	//非模态对话框（打开当前对话框，可以对其他对话框进行操作）
	//模态创建，阻塞
	QDialog dig(this);
	dig.resize(200, 100);
	dig.exec();
	qDebug() << "模态对话框弹出";

	//非模态对话框
	QDialog * dig2 = new QDialog(this);
	dig2->resize(200, 100);
	dig2->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);//55号属性
	dig2->show();
	qDebug() << "非模态对话框弹出";
});

6.2 标准对话框

所谓标准对话框，是 Qt 内置的一系列对话框，用于简化开发。事实上，有很多对话框都是通用的，比如打开文件、设置颜色、打印设置等。这些对话框在所有程序中几乎相同，因此没有必要在每一个程序中都自己实现这么一个对话框。

Qt 的内置对话框大致分为以下几类：

• QColorDialog： 选择颜色；
• QFileDialog： 选择文件或者目录；
• QFontDialog： 选择字体；
• QInputDialog： 允许用户输入一个值，并将其值返回；
• QMessageBox： 模态对话框，用于显示信息、询问问题等；
• QPageSetupDialog： 为打印机提供纸张相关的选项；
• QPrintDialog： 打印机配置；
• QPrintPreviewDialog： 打印预览；
• QProgressDialog： 显示操作过程。

示例1：

//消息对话框

//错误对话框
QMessageBox::critical(this,"critical","错误");

//信息对话框
QMessageBox::information(this, "information", "信息");

//提问对话框
QMessageBox::question(this,"question","提问");

//参数1：父亲 参数2：标题 参数3：提示信息 参数4：按键类型 参数5：默认关联回车的按键
if(QMessageBox::Save == QMessageBox::question(this,"question","提问",QMessageBox::Save | QMessageBox::Cancel,QMessageBox::Cancel))
{
	qDebug() << "选择的是保存";
}
else
{
	qDebug() << "选择的是取消";
}

//警告对话框
QMessageBox::warning(this, "warning","警告");

示例2：

//其他标准对话框

//颜色对话框
QColor color = QColorDialog::getColor(QColor(255, 0, 0));
qDebug() << "r = " << color.red() << "g = " << color.green()<< "b = " << color.blue();

//文件对话框
//参数1：父亲 参数2：标题 参数3：打开路径，如果不指定则打开当前项目所在路径 参数4：过滤文件格式
QString str = QFileDialog::getOpenFileName(this, "打开文件", "F:\\BaiduNetdiskDownload","(*.txt)");
qDebug() << str;//返回值是路径

//字体对话框
bool flag;
QFont font = QFontDialog::getFont(&flag, QFont("宋体",36));
qDebug() << "字体:" << font.family().toUtf8().data() << "字号:" << font.pointSize() << "是否加粗:" << font.bold() << "是否倾斜:" << font.italic();

6.3 自定义消息框

Qt 支持模态对话框和非模态对话框。

模态与非模态的实现：

• 使用QDialog::exec()实现应用程序级别的模态对话框
• 使用QDialog::open()实现窗口级别的模态对话框
• 使用QDialog::show()实现非模态对话框。

1. 模态对话框

Qt 有两种级别的模态对话框：

• 应用程序级别的模态
  当该种模态的对话框出现时，用户必须首先对对话框进行交互，直到关闭对话框，然后才能访问程序中其他的窗口。
• 窗口级别的模态
  该模态仅仅阻塞与对话框关联的窗口，但是依然允许用户与程序中其它窗口交互。窗口级别的模态尤其适用于多窗口模式。

一般默认是应用程序级别的模态。

在下面的示例中，我们调用了exec()将对话框显示出来，因此这就是一个模态对话框。当对话框出现时，我们不能与主窗口进行任何交互，直到我们关闭了该对话框。

QDialog dialog;
dialog.setWindowTitle(tr("Hello, dialog!"));
dialog.exec();

2. 非模态对话框

下面我们试着将exec()修改为show()，看看非模态对话框：

QDialog dialog(this);
dialog.setWindowTitle(tr("Hello, dialog!"));
dialog.show();

是不是事与愿违？对话框竟然一闪而过！这是因为，show()函数不会阻塞当前线程，对话框会显示出来，然后函数立即返回，代码继续执行。注意，dialog 是建立在栈上的，show()函数返回，MainWindow::open()函数结束，dialog 超出作用域被析构，因此对话框消失了。知道了原因就好改了，我们将 dialog 改成堆上建立，当然就没有这个问题了：

QDialog *dialog = new QDialog;
dialog->setWindowTitle(tr("Hello, dialog!"));
dialog->show();

如果你足够细心，应该发现上面的代码是有问题的：dialog 存在内存泄露！dialog 使用 new 在堆上分配空间，却一直没有 delete。解决方案也很简单：将 MainWindow 的指针赋给 dialog 即可。还记得我们前面说过的 Qt 的对象系统吗？

不过，这样做有一个问题：如果我们的对话框不是在一个界面类中出现呢？由于QWidget的 parent 必须是QWidget指针，那就限制了我们不能将一个普通的 C++ 类指针传给 Qt 对话框。另外，如果对内存占用有严格限制的话，当我们将主窗口作为 parent 时，主窗口不关闭，对话框就不会被销毁，所以会一直占用内存。在这种情景下，我们可以设置 dialog 的WindowAttribute：

QDialog *dialog = new QDialog;
dialog->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
dialog->setWindowTitle(tr("Hello, dialog!"));
dialog->show();

setAttribute()函数设置对话框关闭时，自动销毁对话框。

6.4 消息对话框

QMessageBox用于显示消息提示。我们一般会使用其提供的几个 static 函数：

• 显示关于对话框。

void about(QWidget * parent, const QString & title, const QString & text)

这是一个最简单的对话框，其标题是 title，内容是 text，父窗口是 parent。对话框只有一个 OK 按钮。

• 显示关于 Qt 对话框。该对话框用于显示有关 Qt 的信息。

void aboutQt(QWidget * parent, const QString & title = QString())：

• 显示严重错误对话框。

StandardButton critical(QWidget * parent, 
	const QString & title, 
	const QString & text, 
	StandardButtons buttons = Ok, 
	StandardButton defaultButton = NoButton)：

这个对话框将显示一个红色的错误符号。我们可以通过 buttons 参数指明其显示的按钮。默认情况下只有一个 Ok 按钮，我们可以使用StandardButtons类型指定多种按钮。

• 与QMessageBox::critical()类似，不同之处在于这个对话框提供一个普通信息图标。

StandardButton information(QWidget * parent, 
	const QString & title, 
	const QString & text, 
	StandardButtons buttons = Ok, 
	StandardButton defaultButton = NoButton)

• 与QMessageBox::critical ()类似，不同之处在于这个对话框提供一个问号图标，并且其显示的按钮是“是”和“否”。

StandardButton question(QWidget * parent,
	const QString & title, 
	const QString & text, 
	StandardButtons buttons = StandardButtons( Yes | No ), 
	StandardButton defaultButton = NoButton) 

• 与QMessageBox::critical()类似，不同之处在于这个对话框提供一个黄色叹号图标。

StandardButton warning(QWidget * parent, 
	const QString & title, 
	const QString & text, 
	StandardButtons buttons = Ok, 
	StandardButton defaultButton = NoButton)

我们可以通过下面的代码来演示下如何使用QMessageBox。

if (QMessageBox::Yes == QMessageBox::question(this,
	  tr("Question"), tr("Are you OK?"),
	  QMessageBox::Yes | QMessageBox::No,
	  QMessageBox::Yes)) 
{
    QMessageBox::information(this, tr("Hmmm..."), 
	tr("I'm glad to hear that!"));
} 
else 
{
    QMessageBox::information(this, tr("Hmmm..."), 
	tr("I'm sorry!"));
}

我们使用QMessageBox::question()来询问一个问题。

• 这个对话框的父窗口是 this。
  QMessageBox是QDialog的子类，这意味着它的初始显示位置将会是在 parent 窗口的中央。
• 第二个参数是对话框的标题。
• 第三个参数是我们想要显示的内容。
• 第四个参数是关联的按键类型，我们可以使用或运算符（|）指定对话框应该出现的按钮。比如我们希望是一个 Yes 和一个 No。
• 最后一个参数指定默认选择的按钮。
  这个函数有一个返回值，用于确定用户点击的是哪一个按钮。按照我们的写法，应该很容易的看出，这是一个模态对话框，因此我们可以直接获取其返回值。

QMessageBox类的 static 函数优点是方便使用，缺点也很明显：非常不灵活。我们只能使用简单的几种形式。为了能够定制QMessageBox细节，我们必须使用QMessageBox的属性设置 API。如果我们希望制作一个询问是否保存的对话框，我们可以使用如下的代码：

QMessageBox msgBox;
msgBox.setText(tr("The document has been modified."));
msgBox.setInformativeText(tr("Do you want to save your changes?"));
msgBox.setDetailedText(tr("Differences here..."));
msgBox.setStandardButtons(QMessageBox::Save
                          | QMessageBox::Discard
                          | QMessageBox::Cancel);
msgBox.setDefaultButton(QMessageBox::Save);
int ret = msgBox.exec();
switch (ret) 
{
case QMessageBox::Save:
    qDebug() << "Save document!";
    break;
case QMessageBox::Discard:
    qDebug() << "Discard changes!";
    break;
case QMessageBox::Cancel:
    qDebug() << "Close document!";
    break;
}

msgBox 是一个建立在栈上的QMessageBox实例。我们设置其主要文本信息为“The document has been modified.”，informativeText 则是会在对话框中显示的简单说明文字。下面我们使用了一个detailedText，也就是详细信息，当我们点击了详细信息按钮时，对话框可以自动显示更多信息。我们自己定义的对话框的按钮有三个：保存、丢弃和取消。然后我们使用了exec()是其成为一个模态对话框，根据其返回值进行相应的操作。

6.5 标准文件对话框

QFileDialog，也就是文件对话框。在本节中，我们将尝试编写一个简单的文本文件编辑器，我们将使用QFileDialog来打开一个文本文件，并将修改过的文件保存到硬盘。

首先，我们需要创建一个带有文本编辑功能的窗口。借用我们前面的程序代码，应该可以很方便地完成：

openAction = new QAction(QIcon(":/images/file-open"),tr("&Open..."), this);
openAction->setStatusTip(tr("Open an existing file"));

saveAction = new QAction(QIcon(":/images/file-save"), tr("&Save..."), this);
saveAction->setStatusTip(tr("Save a new file"));

QMenu *file = menuBar()->addMenu(tr("&File"));
file->addAction(openAction);
file->addAction(saveAction);

QToolBar *toolBar = addToolBar(tr("&File"));
toolBar->addAction(openAction);
toolBar->addAction(saveAction);

textEdit = new QTextEdit(this);
setCentralWidget(textEdit);

我们在菜单和工具栏添加了两个动作：打开和保存。接下来是一个QTextEdit类，这个类用于显示富文本文件。也就是说，它不仅仅用于显示文本，还可以显示图片、表格等等。不过，我们现在只用它显示纯文本文件。QMainWindow有一个setCentralWidget()函数，可以将一个组件作为窗口的中心组件，放在窗口中央显示区。显然，在一个文本编辑器中，文本编辑区就是这个中心组件，因此我们将QTextEdit作为这种组件。

我们使用connect()函数，为这两个QAction对象添加响应的动作：

connect(openAction, &QAction::triggered, 
	this, &MainWindow::openFile);
connect(saveAction, &QAction::triggered, 
	this, &MainWindow::saveFile);

下面是最主要的openFile()和saveFile()这两个函数的代码：

//打开文件
void MainWindow::openFile()
{
    QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,
               tr("Open File"), ".", tr("Text Files(*.txt)"));
    if(!path.isEmpty()) 
{
        QFile file(path);
        if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) 
{
            QMessageBox::warning(this, tr("Read File"),
                         tr("Cannot open file:\n%1").arg(path));
            return;
        }
        QTextStream in(&file);
        textEdit->setText(in.readAll());
        file.close();
    } 
else 
{
        QMessageBox::warning(this, tr("Path"),
                             tr("You did not select any file."));
 }
}

//保存文件
void MainWindow::saveFile()
{
    QString path = QFileDialog::getSaveFileName(this,
               tr("Open File"), ".", tr("Text Files(*.txt)"));
    if(!path.isEmpty()) 
{
        QFile file(path);
        if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) 
{
            QMessageBox::warning(this, tr("Write File"),
                         tr("Cannot open file:\n%1").arg(path));
            return;
        }
        QTextStream out(&file);
        out << textEdit->toPlainText();
        file.close();
    } 
else 
{
        QMessageBox::warning(this, tr("Path"),
                             tr("You did not select any file."));
    }
}

在openFile()函数中，我们使用QFileDialog::getOpenFileName()来获取需要打开的文件的路径。这个函数原型如下：

QString getOpenFileName(QWidget * parent = 0,
                        const QString & caption = QString(),
                        const QString & dir = QString(),
                        const QString & filter = QString(),
                        QString * selectedFilter = 0,
                        Options options = 0)

不过注意，它的所有参数都是可选的，因此在一定程度上说，这个函数也是简单的。这六个参数分别是：

• parent：父窗口。
  Qt 的标准对话框提供静态函数，用于返回一个模态对话框；
• caption：对话框标题；
• dir：对话框打开时的默认目录
  • “.” 代表程序运行目录
  • “/” 代表当前盘符的根目录（特指 Windows 平台；Linux 平台当然就是根目录），这个参数也可以是平台相关的，比如“C:\”等；
• filter：过滤器。
  我们使用文件对话框可以浏览很多类型的文件，但是，很多时候我们仅希望打开特定类型的文件。比如，文本编辑器希望打开文本文件，图片浏览器希望打开图片文件。过滤器就是用于过滤特定的后缀名。如果我们使用“Image Files(*.jpg *.png)”，则只能显示后缀名是 jpg 或者 png 的文件。如果需要多个过滤器，使用“;;”分割，比如“JPEG Files(*.jpg);;PNG Files(*.png)”；
• selectedFilter：默认选择的过滤器；
• options：对话框的一些参数设定
  比如只显示文件夹等等，它的取值是enum QFileDialog::Option，每个选项可以使用 | 运算组合起来。

QFileDialog::getOpenFileName()返回值是选择的文件路径。我们将其赋值给 path。通过判断 path 是否为空，可以确定用户是否选择了某一文件。只有当用户选择了一个文件时，我们才执行下面的操作。

在saveFile()中使用的QFileDialog::getSaveFileName()也是类似的。使用这种静态函数，在 Windows、Mac OS 上面都是直接调用本地对话框，但是 Linux 上则是QFileDialog自己的模拟。这暗示了，如果你不使用这些静态函数，而是直接使用QFileDialog进行设置，那么得到的对话框很可能与系统对话框的外观不一致。这一点是需要注意的。

7. 布局管理器

所谓 GUI 界面，归根结底，就是一堆组件的叠加。我们创建一个窗口，把按钮放上面，把图标放上面，这样就成了一个界面。在放置时，组件的位置尤其重要。我们必须要指定组件放在哪里，以便窗口能够按照我们需要的方式进行渲染。这就涉及到组件定位的机制。

Qt提供了两种组件定位机制：绝对定位和布局定位。

• 绝对定位就是一种最原始的定位方法：给出这个组件的坐标和长宽值。
  这样，Qt 就知道该把组件放在哪里以及如何设置组件的大小。但是这样做带来的一个问题是，如果用户改变了窗口大小，比如点击最大化按钮或者使用鼠标拖动窗口边缘，采用绝对定位的组件是不会有任何响应的。这也很自然，因为你并没有告诉 Qt，在窗口变化时，组件是否要更新自己以及如何更新。或者，还有更简单的方法：禁止用户改变窗口大小。但这总不是长远之计。

• 布局定位：你只要把组件放入某一种布局，布局由专门的布局管理器进行管理。当需要调整大小或者位置的时候，Qt 使用对应的布局管理器进行调整。
  布局定位完美的解决了使用绝对定位的缺陷。

Qt 提供的布局中以下三种是我们最常用的：

• QHBoxLayout：按照水平方向从左到右布局；
• QVBoxLayout：按照竖直方向从上到下布局；
• QGridLayout：在一个网格中进行布局，类似于 HTML 的 table；

7.1 系统提供的布局控件

这4个为系统给我们提供的布局的控件，但是使用起来不是非常的灵活，这里就不详细介绍了。

7.2 利用widget做布局

第二种布局方式是利用控件里的widget来做布局，在Containers中

在widget中的控件可以进行水平、垂直、栅格布局等操作，比较灵活。

再布局的同时我们需要灵活运用弹簧的特性让我们的布局更加的美观，下面是一个登陆窗口，利用widget可以搭建出如下登陆界面：

8. 常用控件

Qt为我们应用程序界面开发提供的一系列的控件，下面我们介绍两种最常用一些控件，所有控件的使用方法我们都可以通过帮助文档获取。

8.1 QLabel 控件使用

QLabel是我们最常用的控件之一，其功能很强大，我们可以用来显示文本，图片和动画等。

1. 显示文字 （普通文本、html）

通过QLabel类的setText函数设置显示的内容：

void   setText(const QString &)

• 可以显示普通文本字符串

QLable *label = new QLable;
label->setText(“Hello, World!”);

• 可以显示HTML格式的字符串
  比如显示一个链接:

QLabel * label = new QLabel(this);
label ->setText("Hello, World");
label ->setText("<h1><a href=\"https://www.baidu.com\">百度一下</a></h1>");
label ->setOpenExternalLinks(true);

其中setOpenExternalLinks()函数是用来设置用户点击链接之后是否自动打开链接，如果参数指定为true则会自动打开。

2. 显示图片

可以使用QLabel的成员函数setPixmap设置图片

void setPixmap(const QPixmap &)

首先定义QPixmap对象

QPixmap pixmap;

然后加载图片

pixmap.load(":/Image/boat.jpg");

最后将图片设置到QLabel中

QLabel *label = new QLabel;
label.setPixmap(pixmap);

3. 显示动画

可以使用QLabel 的成员函数setMovie加载动画，可以播放gif格式的文件

void setMovie(QMovie * movie)

首先定义QMovied对象，并初始化:

QMovie *movie = new QMovie(":/Mario.gif");

播放加载的动画：

movie->start();

将动画设置到QLabel中：

QLabel *label = new QLabel；
label->setMovie(movie);

8.2 QLineEdit

Qt提供的单行文本编辑框。

1. 设置/获取内容

• 获取编辑框内容使用text（），函数声明如下：

QString    text() const

• 设置编辑框内容

void setText(const QString &)

2. 设置显示模式

使用QLineEdit类的setEchoMode () 函数设置文本的显示模式,函数声明:

void setEchoMode(EchoMode mode)

EchoMode是一个枚举类型,一共定义了四种显示模式：

• QLineEdit::Normal 模式显示方式，按照输入的内容显示。
• QLineEdit::NoEcho 不显示任何内容，此模式下无法看到用户的输入。
• QLineEdit::Password 密码模式，输入的字符会根据平台转换为特殊字符。
• QLineEdit::PasswordEchoOnEdit 编辑时显示字符否则显示字符作为密码。

另外，我们再使用QLineEdit显示文本的时候，希望在左侧留出一段空白的区域，那么，就可以使用QLineEdit给我们提供的setTextMargins函数：

void setTextMargins(int left, int top, int right, int bottom)

用此函数可以指定显示的文本与输入框上下左右边界的间隔的像素数。

8.3 其他控件

Qt中控件的使用方法可参考Qt提供的帮助文档。

按钮控件示例：

//设置单选按钮，默认选中男
ui->rBtnMan->setChecked(true);

//选中女后，打印信息
connect(ui->rBtnWoman, &QRadioButton::clicked, [=](){
	qDebug() << "选中了女！";
});

//多选按钮 2是选中，0是未选中，1是半选
connect(ui->cBox, &QCheckBox::stateChanged, [=](int state){
	qDebug() << state;
});

QListWidget控件示例：

//利用ListWidget写诗
//    QListWidgetItem * item = new QListWidgetItem("锄禾日当午");
//    //将诗放入到ListWidget控件中
//    ui->listWidget->addItem(item);
//    item->setTextAlignment(Qt::AlignHCenter);//居中

    //QStringList QList<QString>
    QStringList list;
    list << "锄禾日当午" << "汗滴禾下土" << "谁知盘中餐" << "粒粒皆辛苦";
    ui->listWidget->addItems(list);

树控件QTreeWidget示例：

//treeWidget -树控件使用

//设置水平头
ui->treeWidget->setHeaderLabels(QStringList() << "英雄" << "英雄介绍");

QTreeWidgetItem * liItem = new QTreeWidgetItem(QStringList() << "力量");
QTreeWidgetItem * minItem = new QTreeWidgetItem(QStringList() << "敏捷");
QTreeWidgetItem * zhiItem = new QTreeWidgetItem(QStringList() << "智力");
//加载顶层列表
ui->treeWidget->addTopLevelItem(liItem);
ui->treeWidget->addTopLevelItem(minItem);
ui->treeWidget->addTopLevelItem(zhiItem);

//追加子节点
QStringList heroL1;
heroL1 << "刚被猪" << "前排坦克，能在吸收伤害的同时造成可观的范围输出";
QTreeWidgetItem * L1 = new QTreeWidgetItem(heroL1);
liItem->addChild(L1);

QStringList heroL2;
heroL2 << "船长" << "前排坦克，能肉能输出能控场的全能英雄";
QTreeWidgetItem * L2 = new QTreeWidgetItem(heroL2);
liItem->addChild(L2);

QStringList heroM1;
heroM1 << "月骑" << "中排物理输出，可以使用分裂利刃攻击多个目标";
QTreeWidgetItem * M1 = new QTreeWidgetItem(heroM1);
minItem->addChild(M1);

QStringList heroM2;
heroM2 << "小鱼人" << "前排战士，擅长偷取敌人的属性来增强自身战力";
QTreeWidgetItem * M2 = new QTreeWidgetItem(heroM2);
minItem->addChild(M2);

QStringList heroZ1;
heroZ1 << "死灵法师" << "前排法师坦克，魔法抗性较高，拥有治疗技能";
QTreeWidgetItem * Z1 = new QTreeWidgetItem(heroZ1);
zhiItem->addChild(Z1);

QStringList heroZ2;
heroZ2 << "巫医" << "后排辅助法师，可以使用奇特的巫术诅咒敌人与治疗队友";
QTreeWidgetItem * Z2 = new QTreeWidgetItem(heroZ2);
zhiItem->addChild(Z2);

QTableWidget控件示例：

//TableWidget控件

//设置列数
ui->tableWidget->setColumnCount(3);

//设置水平表头
ui->tableWidget->setHorizontalHeaderLabels(QStringList() << "姓名" << "性别" << "年龄");

//设置行数
ui->tableWidget->setRowCount(5);

//设置正文
//ui->tableWidget->setItem(0, 0, new QTableWidgetItem("亚瑟"));

QStringList nameList;
nameList << "赵云" << "亚瑟" << "孙尚香" << "张飞" << "花木兰";

QList<QString> sexList;
sexList << "男" << "男" << "女" << "男" << "女";

for(int i = 0; i < 5; ++i)
{
	int col = 0;
	ui->tableWidget->setItem(i, col++, new QTableWidgetItem(nameList[i]));
	ui->tableWidget->setItem(i, col++, new QTableWidgetItem(sexList.at(i)));
	//int -> QString
	ui->tableWidget->setItem(i, col++, new QTableWidgetItem(QString::number(i + 18)));
}

8.4 自定义控件

在搭建Qt窗口界面的时候，在一个项目中很多窗口，或者是窗口中的某个模块会被经常性的重复使用。一般遇到这种情况我们都会将这个窗口或者模块拿出来做成一个独立的窗口类，以备以后重复使用。

在使用Qt的ui文件搭建界面的时候，工具栏栏中只为我们提供了标准的窗口控件，如果我们想使用自定义控件怎么办？

例如：我们从QWidget派生出一个类SmallWidget，实现了一个自定窗口，

// smallwidget.h
class SmallWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit SmallWidget(QWidget *parent = 0);

signals:

public slots:
private:
    QSpinBox* spin;
    QSlider* slider;
};

// smallwidget.cpp
SmallWidget::SmallWidget(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
    spin = new QSpinBox(this);
    slider = new QSlider(Qt::Horizontal, this);

    // 创建布局对象
    QHBoxLayout* layout = new QHBoxLayout;
    // 将控件添加到布局中
    layout->addWidget(spin);
    layout->addWidget(slider);
    // 将布局设置到窗口中
    setLayout(layout);

	// 添加消息响应
	connect(spin, 
	static_cast<void (QSpinBox::*)(int)>(&QSpinBox::valueChanged),
	slider, &QSlider::setValue);
	connect(slider, &QSlider::valueChanged, 
	spin, &QSpinBox::setValue);
}

那么这个SmallWidget可以作为独立的窗口显示,也可以作为一个控件来使用：

打开Qt的.ui文件,因为SmallWidget是派生自Qwidget类,所以需要在ui文件中先放入一个QWidget控件, 然后再上边鼠标右键

弹出提升窗口部件对话框

添加要提升的类的名字,然后选择 添加

添加之后,类名会显示到上边的列表框中,然后单击提升按钮,完成操作.

我们可以看到, 这个窗口对应的类从原来的QWidget变成了SmallWidget

再次运行程序,这个widget_3中就能显示出我们自定义的窗口了。

9. Qt 消息机制和事件

9.1 事件

事件（event）是由系统或者 Qt 本身在不同的时刻发出的。当用户按下鼠标、敲下键盘，或者是窗口需要重新绘制的时候，都会发出一个相应的事件。一些事件在对用户操作做出响应时发出，如键盘事件等；另一些事件则是由系统自动发出，如计时器事件。

在前面我们也曾经简单提到，Qt 程序需要在main()函数创建一个QApplication对象，然后调用它的exec()函数。这个函数就是开始 Qt 的事件循环。在执行exec()函数之后，程序将进入事件循环来监听应用程序的事件。当事件发生时，Qt 将创建一个事件对象。Qt 中所有事件类都继承于QEvent。在事件对象创建完毕后，Qt 将这个事件对象传递给QObject的event()函数。event()函数并不直接处理事件，而是按照事件对象的类型分派给特定的事件处理函数（event handler），关于这一点，会在后边详细说明。

在所有组件的父类QWidget中，定义了很多事件处理的回调函数，如

• keyPressEvent()
• keyReleaseEvent()
• mouseDoubleClickEvent()
• mouseMoveEvent()
• mousePressEvent()
• mouseReleaseEvent() 等。

这些函数都是 protected virtual 的，也就是说，我们可以在子类中重新实现这些函数。下面来看一个例子：

class EventLabel : public QLabel
{
protected:
    void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event);
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event);
    void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event);
};
 
void EventLabel::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
this->setText(QString("<center><h1>Move: (%1, %2)
</h1></center>").arg(QString::number(event->x()),
            QString::number(event->y())));
}
 
void EventLabel::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    this->setText(QString("<center><h1>Press:(%1, %2)
</h1></center>").arg(QString::number(event->x()),
                QString::number(event->y())));
}
 
void EventLabel::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{
    QString msg;
    msg.sprintf("<center><h1>Release: (%d, %d)</h1></center>",
                event->x(), event->y());
    this->setText(msg);
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
 
    EventLabel *label = new EventLabel;
    label->setWindowTitle("MouseEvent Demo");
    label->resize(300, 200);
    label->show();
 
    return a.exec();
}

• EventLabel继承了QLabel，覆盖了mousePressEvent()、mouseMoveEvent()和MouseReleaseEvent()三个函数。我们并没有添加什么功能，只是在鼠标按下（press）、鼠标移动（move）和鼠标释放（release）的时候，把当前鼠标的坐标值显示在这个Label上面。由于QLabel是支持 HTML 代码的，因此我们直接使用了 HTML 代码来格式化文字。

• QString的arg()函数可以自动替换掉QString中出现的占位符。其占位符以 % 开始，后面是占位符的位置，例如 %1，%2 这种。

QString("[%1, %2]").arg(x).arg(y);

语句将会使用x替换 %1，y替换 %2，因此，生成的QString为[x, y]。

• 在mouseReleaseEvent()函数中，我们使用了另外一种QString的构造方法。我们使用类似 C 风格的格式化函数sprintf()来构造QString。

运行上面的代码，当我们点击了一下鼠标之后，label 上将显示鼠标当前坐标值。

为什么要点击鼠标之后才能在mouseMoveEvent()函数中显示鼠标坐标值？

这是因为QWidget中有一个mouseTracking属性，该属性用于设置是否追踪鼠标。只有鼠标被追踪时，mouseMoveEvent()才会发出。如果mouseTracking是 false（默认即是），组件在至少一次鼠标点击之后，才能够被追踪，也就是能够发出mouseMoveEvent()事件。如果mouseTracking为 true，则mouseMoveEvent()直接可以被发出。

知道了这一点，我们就可以在main()函数中添加如下代码：

label->setMouseTracking(true);

再运行程序就没有这个问题了。

9.2 event()

事件对象创建完毕后，Qt 将这个事件对象传递给QObject的event()函数。event()函数并不直接处理事件，而是将这些事件对象按照它们不同的类型，分发给不同的事件处理器（event handler）。

如上所述，event()函数主要用于事件的分发。所以，如果你希望在事件分发之前做一些操作，就可以重写这个event()函数了。例如，我们希望在一个QWidget组件中监听 tab 键的按下，那么就可以继承QWidget，并重写它的event()函数，来达到这个目的：

bool CustomWidget::event(QEvent *e)
{
    if (e->type() == QEvent::KeyPress) 
    {
        QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(e);
        if (keyEvent->key() == Qt::Key_Tab) 
        {
            qDebug() << "You press tab.";
            return true;
        }
    }
    return QWidget::event(e);
}

CustomWidget是一个普通的QWidget子类。我们重写了它的event()函数，这个函数有一个QEvent对象作为参数，也就是需要转发的事件对象。函数返回值是 bool 类型。

• 如果传入的事件已被识别并且处理，则需要返回 true，否则返回 false。如果返回值是 true，那么 Qt 会认为这个事件已经处理完毕，不会再将这个事件发送给其它对象，而是会继续处理事件队列中的下一事件。

• 在event()函数中，调用事件对象的accept()和ignore()函数是没有作用的，不会影响到事件的传播。

我们可以通过使用QEvent::type()函数可以检查事件的实际类型，其返回值是QEvent::Type类型的枚举。我们处理过自己感兴趣的事件之后，可以直接返回 true，表示我们已经对此事件进行了处理；对于其它我们不关心的事件，则需要调用父类的event()函数继续转发，否则这个组件就只能处理我们定义的事件了。为了测试这一种情况，我们可以尝试下面的代码：

bool CustomTextEdit::event(QEvent *e)
{
   if (e->type() == QEvent::KeyPress) 
	{
		QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(e);
        if (keyEvent->key() == Qt::Key_Tab) 
		{
            qDebug() << "You press tab.";
            return true;
        }
    }
    return false;
}

CustomTextEdit是QTextEdit的一个子类。我们重写了其event()函数，却没有调用父类的同名函数。这样，我们的组件就只能处理 Tab 键，再也无法输入任何文本，也不能响应其它事件，比如鼠标点击之后也不会有光标出现。这是因为我们只处理的KeyPress类型的事件，并且如果不是KeyPress事件，则直接返回 false，鼠标事件根本不会被转发，也就没有了鼠标事件。

通过查看QObject::event()的实现，我们可以理解，event()函数同前面的章节中我们所说的事件处理器有什么联系：

//!!! Qt5
bool QObject::event(QEvent *e)
{
    switch (e->type()) {
    case QEvent::Timer:
        timerEvent((QTimerEvent*)e);
        break;

    case QEvent::ChildAdded:
    case QEvent::ChildPolished:
    case QEvent::ChildRemoved:
        childEvent((QChildEvent*)e);
        break;
    // ...
    default:
        if (e->type() >= QEvent::User) 
        {
            customEvent(e);
            break;
        }
        return false;
    }
    return true;
}

这是 Qt 5 中QObject::event()函数的源代码（Qt 4 的版本也是类似的）。我们可以看到，同前面我们所说的一样，Qt 也是使用QEvent::type()判断事件类型，然后调用了特定的事件处理器。比如，如果event->type()返回值是QEvent::Timer，则调用timerEvent()函数。可以想象，QWidget::event()中一定会有如下的代码：

switch (event->type()) {
    case QEvent::MouseMove:
        mouseMoveEvent((QMouseEvent*)event);
        break;
    // ...
}

事实也的确如此。timerEvent()和mouseMoveEvent()这样的函数，就是我们前面章节所说的事件处理器 event handler。也就是说，event()函数中实际是通过事件处理器来响应一个具体的事件。这相当于event()函数将具体事件的处理“委托”给具体的事件处理器。而这些事件处理器是 protected virtual 的，因此，我们重写了某一个事件处理器，即可让 Qt 调用我们自己实现的版本。

由此可以见，event()是一个集中处理不同类型的事件的地方。如果你不想重写一大堆事件处理器，就可以重写这个event()函数，通过QEvent::type()判断不同的事件。鉴于重写event()函数需要十分小心注意父类的同名函数的调用，一不留神就可能出现问题，所以一般还是建议只重写事件处理器（当然，也必须记得是不是应该调用父类的同名处理器）。这其实暗示了event()函数的另外一个作用：屏蔽掉某些不需要的事件处理器。正如我们前面的CustomTextEdit例子看到的那样，我们创建了一个只能响应 tab 键的组件。这种作用是重写事件处理器所不能实现的。

9.3 事件过滤器

有时候，对象需要查看、甚至要拦截发送到另外对象的事件。例如，对话框可能想要拦截按键事件，不让别的组件接收到；或者要修改回车键的默认处理。

通过前面的章节，我们已经知道，Qt 创建了QEvent事件对象之后，会调用QObject的event()函数处理事件的分发。显然，我们可以在event()函数中实现拦截的操作。由于event()函数是 protected 的，因此，需要继承已有类。如果组件很多，就需要重写很多个event()函数。这当然相当麻烦，更不用说重写event()函数还得小心一堆问题。好在 Qt 提供了另外一种机制来达到这一目的：事件过滤器。

QObject有一个eventFilter()函数，用于建立事件过滤器。函数原型如下：

virtual bool QObject::eventFilter ( QObject * watched, QEvent * event );

这个函数正如其名字显示的那样，是一个“事件过滤器”。所谓事件过滤器，可以理解成一种过滤代码。事件过滤器会检查接收到的事件。如果这个事件是我们感兴趣的类型，就进行我们自己的处理；如果不是，就继续转发。这个函数返回一个 bool 类型，如果你想将参数 event 过滤出来，比如，**不想让它继续转发，就返回 true，否则返回 false。**事件过滤器的调用时间是目标对象（也就是参数里面的watched对象）接收到事件对象之前。也就是说，如果你在事件过滤器中停止了某个事件，那么，watched对象以及以后所有的事件过滤器根本不会知道这么一个事件。

我们来看一段简单的代码：

class MainWindow : public QMainWindow
 {
 public:
     MainWindow();
 protected:
     bool eventFilter(QObject *obj, QEvent *event);
 private:
     QTextEdit *textEdit;
 };
 
 MainWindow::MainWindow()
 {
     textEdit = new QTextEdit;
     setCentralWidget(textEdit);
 
     textEdit->installEventFilter(this);
 }
 
 bool MainWindow::eventFilter(QObject *obj, QEvent *event)
 {
     if (obj == textEdit) {
         if (event->type() == QEvent::KeyPress) {
             QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(event);
             qDebug() << "Ate key press" << keyEvent->key();
             return true;
         } else {
             return false;
         }
     } else {
         // pass the event on to the parent class
         return QMainWindow::eventFilter(obj, event);
     }
 }

• MainWindow是我们定义的一个类。我们重写了它的eventFilter()函数。为了过滤特定组件上的事件，首先需要判断这个对象是不是我们感兴趣的组件，然后判断这个事件的类型。在上面的代码中，我们不想让textEdit组件处理键盘按下的事件。所以，首先我们找到这个组件，如果这个事件是键盘事件，则直接返回 true，也就是过滤掉了这个事件，其他事件还是要继续处理，所以返回 false。对于其它的组件，我们并不保证是不是还有过滤器，于是最保险的办法是调用父类的函数。

• eventFilter()函数相当于创建了过滤器，然后我们需要安装这个过滤器。安装过滤器需要调用QObject::installEventFilter()函数。函数的原型如下：
  void QObject::installEventFilter ( QObject * filterObj )
  这个函数接受一个QObject * 类型的参数。记得刚刚我们说的，eventFilter()函数是QObject的一个成员函数，因此，任意QObject都可以作为事件过滤器（问题在于，如果你没有重写eventFilter()函数，这个事件过滤器是没有任何作用的，因为默认什么都不会过滤）。已经存在的过滤器则可以通过QObject::removeEventFilter()函数移除。

• 我们可以向一个对象上面安装多个事件处理器，只要调用多次installEventFilter()函数。如果一个对象存在多个事件过滤器，那么，最后一个安装的会第一个执行，也就是后进先执行的顺序。

还记得我们前面的那个例子吗？我们使用event()函数处理了 Tab 键：

bool CustomWidget::event(QEvent *e)
{
    if (e->type() == QEvent::KeyPress) {
        QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(e);
        if (keyEvent->key() == Qt::Key_Tab) {
            qDebug() << "You press tab.";
            return true;
        }
    }
    return QWidget::event(e);
}

现在，我们可以给出一个使用事件过滤器的版本：

bool FilterObject::eventFilter(QObject *object, QEvent *event)
{
    if (object == target && event->type() == QEvent::KeyPress) 
	{
        QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(event);
        if (keyEvent->key() == Qt::Key_Tab) {
            qDebug() << "You press tab.";
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    return false;
}

事件过滤器的强大之处在于，我们可以为整个应用程序添加一个事件过滤器。记得，installEventFilter()函数是QObject的函数，QApplication或者QCoreApplication对象都是QObject的子类，因此，我们可以向QApplication或者QCoreApplication添加事件过滤器。**这种全局的事件过滤器将会在所有其它特性对象的事件过滤器之前调用。尽管很强大，但这种行为会严重降低整个应用程序的事件分发效率。**因此，除非是不得不使用的情况，否则的话我们不应该这么做。

注意：事件过滤器和被安装过滤器的组件必须在同一线程，否则，过滤器将不起作用。另外，如果在安装过滤器之后，这两个组件到了不同的线程，那么，只有等到二者重新回到同一线程的时候过滤器才会有效。

9.4 总结

Qt 的事件是整个 Qt 框架的核心机制之一，也比较复杂。说它复杂，更多是因为它涉及到的函数众多，而处理方法也很多，有时候让人难以选择。现在我们简单总结一下 Qt 中的事件机制。

Qt 中有很多种事件：鼠标事件、键盘事件、大小改变的事件、位置移动的事件等等。如何处理这些事件，实际有两种选择：

• 所有事件对应一个事件处理函数，在这个事件处理函数中用一个很大的分支语句进行选择，其代表作就是 win32 API 的WndProc()函数：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,
                         UINT message,
                         WPARAM wParam,
                         LPARAM lParam)

在这个函数中，我们需要使用switch语句，选择message参数的类型进行处理，典型代码是：

switch(message)
{
    case WM_PAINT:
        // ...
        break;
    case WM_DESTROY:
        // ...
        break;
    ...
}

• 每一种事件对应一个事件处理函数。Qt 就是使用的这么一种机制：
  • n mouseEvent()
  • n keyPressEvent()
  • n …
    Qt 具有这么多种事件处理函数，肯定有一个地方对其进行分发，否则，Qt 怎么知道哪一种事件调用哪一个事件处理函数呢？这个分发的函数，就是event()。显然，当QMouseEvent产生之后，event()函数将其分发给mouseEvent()事件处理器进行处理。

event()函数会有两个问题：

• event()函数是一个 protected 的函数，这意味着我们要想重写event()，必须继承一个已有的类。试想，我的程序根本不想要鼠标事件，程序中所有组件都不允许处理鼠标事件，是不是我得继承所有组件，一一重写其event()函数？protected 函数带来的另外一个问题是，如果我基于第三方库进行开发，而对方没有提供源代码，只有一个链接库，其它都是封装好的。我怎么去继承这种库中的组件呢？
• event()函数的确有一定的控制，不过有时候我的需求更严格一些：我希望那些组件根本看不到这种事件。event()函数虽然可以拦截，但其实也是接收到了QMouseEvent对象。我连让它收都收不到。这样做的好处是，模拟一种系统根本没有那个事件的效果，所以其它组件根本不会收到这个事件，也就无需修改自己的事件处理函数。这种需求怎么办呢？

这两个问题是event()函数无法处理的。于是，Qt 提供了另外一种解决方案：事件过滤器。事件过滤器给我们一种能力，让我们能够完全移除某种事件。事件过滤器可以安装到任意QObject类型上面，并且可以安装多个。如果要实现全局的事件过滤器，则可以安装到QApplication或者QCoreApplication上面。这里需要注意的是，如果使用installEventFilter()函数给一个对象安装事件过滤器，那么该事件过滤器只对该对象有效，只有这个对象的事件需要先传递给事件过滤器的eventFilter()函数进行过滤，其它对象不受影响。如果给QApplication对象安装事件过滤器，那么该过滤器对程序中的每一个对象都有效，任何对象的事件都是先传给eventFilter()函数。

事件过滤器可以解决刚刚我们提出的event()函数的两点不足：

• 首先，事件过滤器不是 protected 的，因此我们可以向任何QObject子类安装事件过滤器；
• 其次，事件过滤器在目标对象接收到事件之前进行处理，如果我们将事件过滤掉，目标对象根本不会见到这个事件。

事实上，还有一种方法，我们没有介绍。Qt 事件的调用最终都会追溯到QCoreApplication::notify()函数，因此，最大的控制权实际上是重写QCoreApplication::notify()。这个函数的声明是：

virtual bool QCoreApplication::notify ( QObject * receiver,
                                        QEvent * event );

该函数会将event发送给receiver，也就是调用receiver->event(event)，其返回值就是来自receiver的事件处理器。注意，这个函数为任意线程的任意对象的任意事件调用，因此，它不存在事件过滤器的线程的问题。不过我们并不推荐这么做，因为notify()函数只有一个，而事件过滤器要灵活得多。

现在我们可以总结一下 Qt 的事件处理，实际上是有五个层次：

• 重写paintEvent()、mousePressEvent()等事件处理函数。这是最普通、最简单的形式，同时功能也最简单。
• 重写event()函数。event()函数是所有对象的事件入口，QObject和QWidget中的实现，默认是把事件传递给特定的事件处理函数。
• 在特定对象上面安装事件过滤器。该过滤器仅过滤该对象接收到的事件。
• 在QCoreApplication::instance()上面安装事件过滤器。该过滤器将过滤所有对象的所有事件，因此和notify()函数一样强大，但是它更灵活，因为可以安装多个过滤器。全局的事件过滤器可以看到 disabled 组件上面发出的鼠标事件。全局过滤器有一个问题：只能用在主线程。
• 重写QCoreApplication::notify()函数。这是最强大的，和全局事件过滤器一样提供完全控制，并且不受线程的限制。但是全局范围内只能有一个被使用（因为QCoreApplication是单例的）。

10. 绘图和绘图设备

10.1 QPainter

Qt 的绘图系统允许使用相同的 API 在屏幕和其它打印设备上进行绘制。整个绘图系统基于QPainter，QPainterDevice和QPaintEngine三个类。

QPainter用来执行绘制的操作；QPaintDevice是一个二维空间的抽象，这个二维空间允许QPainter在其上面进行绘制，也就是QPainter工作的空间；QPaintEngine提供了画笔（QPainter）在不同的设备上进行绘制的统一的接口。QPaintEngine类应用于QPainter和QPaintDevice之间，通常对开发人员是透明的。除非你需要自定义一个设备，否则你是不需要关心QPaintEngine这个类的。我们可以把QPainter理解成画笔；把QPaintDevice理解成使用画笔的地方，比如纸张、屏幕等；而对于纸张、屏幕而言，肯定要使用不同的画笔绘制，为了统一使用一种画笔，我们设计了QPaintEngine类，这个类让不同的纸张、屏幕都能使用一种画笔。

下图给出了这三个类之间的层次结构：

上面的示意图告诉我们，Qt 的绘图系统实际上是，使用QPainter在QPainterDevice上进行绘制，它们之间使用QPaintEngine进行通讯（也就是翻译QPainter的指令）。

下面我们通过一个实例来介绍QPainter的使用：

class PaintedWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    PaintedWidget(QWidget *parent = 0);
protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *);
}

注意我们重写了QWidget的paintEvent()函数。接下来就是PaintedWidget的源代码：

PaintedWidget::PaintedWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent)
{
    resize(800, 600);
    setWindowTitle(tr("Paint Demo"));
}

void PaintedWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter painter(this);
    painter.drawLine(80, 100, 650, 500);
    painter.setPen(Qt::red);
    painter.drawRect(10, 10, 100, 400);
    painter.setPen(QPen(Qt::green, 5));
    painter.setBrush(Qt::blue);
    painter.drawEllipse(50, 150, 400, 200);
}

在构造函数中，我们仅仅设置了窗口的大小和标题。而paintEvent()函数则是绘制的代码。首先，我们在栈上创建了一个QPainter对象，也就是说，每次运行paintEvent()函数的时候，都会重建这个QPainter对象。注意，这一点可能会引发某些细节问题：由于我们每次重建QPainter，因此第一次运行时所设置的画笔颜色、状态等，第二次再进入这个函数时就会全部丢失。有时候我们希望保存画笔状态，就必须自己保存数据，否则的话则需要将QPainter作为类的成员变量。

QPainter接收一个QPaintDevice指针作为参数。QPaintDevice有很多子类，比如QImage，以及QWidget。注意回忆一下，QPaintDevice可以理解成要在哪里去绘制，而现在我们希望画在这个组件，因此传入的是 this 指针。

QPainter有很多以 draw 开头的函数，用于各种图形的绘制，比如这里的drawLine()，drawRect()以及drawEllipse()等。当绘制轮廓线时，使用QPainter的pen()属性。比如，我们调用了painter.setPen(Qt::red)将 pen 设置为红色，则下面绘制的矩形具有红色的轮廓线。接下来，我们将 pen 修改为绿色，5 像素宽（painter.setPen(QPen(Qt::green, 5))），又设置了画刷为蓝色。这时候再调用 draw 函数，则是具有绿色 5 像素宽轮廓线、蓝色填充的椭圆。

10.2 绘图设备

绘图设备是指继承QPainterDevice的子类。Qt一共提供了四个这样的类，分别是QPixmap、QBitmap、QImage和 QPicture。其中，

• QPixmap专门为图像在屏幕上的显示做了优化
• QBitmap是QPixmap的一个子类，它的色深限定为1，可以使用 QPixmap的isQBitmap()函数来确定这个QPixmap是不是一个QBitmap。
• QImage专门为图像的像素级访问做了优化。
• QPicture则可以记录和重现QPainter的各条命令。

10.2.1 QPixmap、QBitmap、QImage

QPixmap继承了QPaintDevice，因此，你可以使用QPainter直接在上面绘制图形。QPixmap也可以接受一个字符串作为一个文件的路径来显示这个文件，比如你想在程序之中打开png、jpeg之类的文件，就可以使用 QPixmap。使用QPainter的drawPixmap()函数可以把这个文件绘制到一个QLabel、QPushButton或者其他的设备上面。**QPixmap是针对屏幕进行特殊优化的，因此，它与实际的底层显示设备息息相关。**注意，这里说的显示设备并不是硬件，而是操作系统提供的原生的绘图引擎。所以，在不同的操作系统平台下，QPixmap的显示可能会有所差别。

QBitmap继承自QPixmap，因此具有QPixmap的所有特性，提供单色图像。QBitmap的色深始终为1. 色深这个概念来自计算机图形学，是指用于表现颜色的二进制的位数。我们知道，计算机里面的数据都是使用二进制表示的。为了表示一种颜色，我们也会使用二进制。比如我们要表示8种颜色，需要用3个二进制位，这时我们就说色深是3. 因此，所谓色深为1，也就是使用1个二进制位表示颜色。1个位只有两种状态：0和1，因此它所表示的颜色就有两种，黑和白。所以说，QBitmap实际上是只有黑白两色的图像数据。
由于QBitmap色深小，因此只占用很少的存储空间，所以适合做光标文件和笔刷。

下面我们来看同一个图像文件在QPixmap和QBitmap下的不同表现：

void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPixmap pixmap(":/Image/butterfly.png");
    QPixmap pixmap1(":/Image/butterfly1.png");
    QBitmap bitmap(":/Image/butterfly.png");
    QBitmap bitmap1(":/Image/butterfly1.png");

    QPainter painter(this);
    painter.drawPixmap(0, 0, pixmap);
    painter.drawPixmap(200, 0, pixmap1);
    painter.drawPixmap(0, 130, bitmap);
    painter.drawPixmap(200, 130, bitmap1);
}

这里我们给出了两张png图片。butterfly1.png是没有透明色的纯白背景，而butterfly.png是具有透明色的背景。我们分别使用QPixmap和QBitmap来加载它们。注意看它们的区别：白色的背景在QBitmap中消失了，而透明色在QBitmap中转换成了黑色；其他颜色则是使用点的疏密程度来体现的。

QPixmap使用底层平台的绘制系统进行绘制，无法提供像素级别的操作，而QImage则是使用独立于硬件的绘制系统，实际上是自己绘制自己，因此提供了像素级别的操作，并且能够在不同系统之上提供一个一致的显示形式。

我们声明了一个QImage对象，大小是300 x 300，颜色模式是RGB32，即使用32位数值表示一个颜色的RGB值，也就是说每种颜色使用8位。然后我们对每个像素进行颜色赋值，从而构成了这个图像。我们可以把QImage想象成一个RGB颜色的二维数组，记录了每一像素的颜色。

void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPainter painter(this);
    QImage image(300, 300, QImage::Format_RGB32);
    QRgb value;

    //将图片背景填充为白色
    image.fill(Qt::white);

    //改变指定区域的像素点的值
    for(int i=50; i<100; ++i)
    {
        for(int j=50; j<100; ++j)
        {
            value = qRgb(255, 0, 0); // 红色
            image.setPixel(i, j, value);
        }
    }

    //将图片绘制到窗口中
    painter.drawImage(QPoint(0, 0), image);
}

QImage与QPixmap的区别：

• QPixmap主要是用于绘图，针对屏幕显示而最佳化设计，QImage主要是为图像I/O、图片访问和像素修改而设计的
• QPixmap依赖于所在的平台的绘图引擎，故例如反锯齿等一些效果在不同的平台上可能会有不同的显示效果，QImage使用Qt自身的绘图引擎，可在不同平台上具有相同的显示效果
• 由于QImage是独立于硬件的，也是一种QPaintDevice，因此我们可以在另一个线程中对其进行绘制，而不需要在GUI线程中处理，使用这一方式可以很大幅度提高UI响应速度。
• QImage可通过setPixpel()和pixel()等方法直接存取指定的像素。

QImage与QPixmap之间的转换：

• QImage转QPixmap：
  使用QPixmap的静态成员函数: fromImage()

QPixmap fromImage(const QImage & image,
Qt::ImageConversionFlags flags = Qt::AutoColor)

• QPixmap转QImage：
  使用QPixmap类的成员函数: toImage()

QImage toImage() const

10.2.2 QPicture

最后一个需要说明的是QPicture。这是一个可以记录和重现QPainter命令的绘图设备。 **QPicture将QPainter的命令序列化到一个IO设备，保存为一个平台独立的文件格式。**这种格式有时候会是“元文件(meta- files)”。Qt的这种格式是二进制的，不同于某些本地的元文件，Qt的pictures文件没有内容上的限制，只要是能够被QPainter绘制的元素，不论是字体还是pixmap，或者是变换，都可以保存进一个picture中。

QPicture是平台无关的，因此它可以使用在多种设备之上，比如svg、pdf、ps、打印机或者屏幕。回忆下我们这里所说的QPaintDevice，实际上是说可以有QPainter绘制的对象。QPicture使用系统的分辨率，并且可以调整 QPainter来消除不同设备之间的显示差异。

如果我们要记录下QPainter的命令，首先要使用QPainter::begin()函数，将QPicture实例作为参数传递进去，以便告诉系统开始记录，记录完毕后使用QPainter::end()命令终止。代码示例如下：

void PaintWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{
    QPicture pic;
    QPainter painter;
	 //将图像绘制到QPicture中,并保存到文件
    painter.begin(&pic);
    painter.drawEllipse(20, 20, 100, 50);
    painter.fillRect(20, 100, 100, 100, Qt::red);
    painter.end();
    pic.save("D:\\drawing.pic");

	 //将保存的绘图动作重新绘制到设备上
    pic.load("D:\\drawing.pic");
    painter.begin(this);
    painter.drawPicture(200, 200, pic);
    painter.end();
}

11. 文件系统

文件操作是应用程序必不可少的部分。Qt 作为一个通用开发库，提供了跨平台的文件操作能力。Qt 通过QIODevice提供了对 I/O 设备的抽象，这些设备具有读写字节块的能力。下面是 I/O 设备的类图（Qt5）：

• QIODevice：所有 I/O 设备类的父类，提供了字节块读写的通用操作以及基本接口；
• QFileDevice：Qt5新增加的类，提供了有关文件操作的通用实现。
• QFlie：访问本地文件或者嵌入资源；
• QTemporaryFile：创建和访问本地文件系统的临时文件；
• QBuffer：读写QbyteArray, 内存文件；
• QProcess：运行外部程序，处理进程间通讯；
• QAbstractSocket：所有套接字类的父类；
• QTcpSocket：TCP协议网络数据传输；
• QUdpSocket：传输 UDP 报文；
• QSslSocket：使用 SSL/TLS 传输数据；

文件系统分类：

• 顺序访问设备:
  是指它们的数据只能访问一遍：从头走到尾，从第一个字节开始访问，直到最后一个字节，中途不能返回去读取上一个字节，这其中，QProcess、QTcpSocket、QUdpSoctet和QSslSocket是顺序访问设备。

• 随机访问设备:
  可以访问任意位置任意次数，还可以使用QIODevice::seek()函数来重新定位文件访问位置指针，QFile、QTemporaryFile和QBuffer是随机访问设备。

11.1 基本文件操作

文件操作是应用程序必不可少的部分。Qt 作为一个通用开发库，提供了跨平台的文件操作能力。在所有的 I/O 设备中，文件 I/O 是最重要的部分之一。因为我们大多数的程序依旧需要首先访问本地文件（当然，在云计算大行其道的将来，这一观点可能改变）。QFile提供了从文件中读取和写入数据的能力。

我们通常会将文件路径作为参数传给QFile的构造函数。不过也可以在创建好对象最后，使用setFileName()来修改。QFile需要使用 / 作为文件分隔符，不过，它会自动将其转换成操作系统所需要的形式。例如 C:/windows 这样的路径在 Windows 平台下同样是可以的。

QFile主要提供了有关文件的各种操作，比如打开文件、关闭文件、刷新文件等。**我们可以使用QDataStream或QTextStream类来读写文件，也可以使用QIODevice类提供的read()、readLine()、readAll()以及write()这样的函数。**值得注意的是，有关文件本身的信息，比如文件名、文件所在目录的名字等，则是通过QFileInfo获取，而不是自己分析文件路径字符串。

下面我们使用一段代码来看看QFile的有关操作：

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
 
    QFile file("in.txt");
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
        qDebug() << "Open file failed.";
        return -1;
    } else {
        while (!file.atEnd()) {
            qDebug() << file.readLine();
        }
    }
 
    QFileInfo info(file);
    qDebug() << info.isDir();
    qDebug() << info.isExecutable();
    qDebug() << info.baseName();
    qDebug() << info.completeBaseName();
    qDebug() << info.suffix();
    qDebug() << info.completeSuffix();
 
    return app.exec();
}

• 我们首先使用QFile创建了一个文件对象。
  这个文件名字是 in.txt。如果你不知道应该把它放在哪里，可以使用QDir::currentPath()来获得应用程序执行时的当前路径。只要将这个文件放在与当前路径一致的目录下即可。
• 使用open()函数打开这个文件，打开形式是只读方式，文本格式。
  这个类似于fopen()的 r 这样的参数。open()函数返回一个 bool 类型，如果打开失败，我们在控制台输出一段提示然后程序退出。否则，我们利用 while 循环，将每一行读到的内容输出。
• 可以使用QFileInfo获取有关该文件的信息。
  QFileInfo有很多类型的函数，我们只举出一些例子。比如：
  • isDir()检查该文件是否是目录；
  • isExecutable() 检查该文件是否是可执行文件等。
  • baseName() 可以直接获得文件名；
  • completeBaseName() 获取完整的文件名
  • suffix() 则直接获取文件后缀名。
  • completeSuffix() 获取完整的文件后缀
    我们可以由下面的示例看到，baseName()和completeBaseName()，以及suffix()和completeSuffix()的区别：

QFileInfo fi("/tmp/archive.tar.gz");
QString base  = fi.baseName();  // base = "archive"
QString base  = fi.completeBaseName();  // base = "archive.tar"
QString ext   = fi.suffix();  // ext = "gz"
QString ext   = fi.completeSuffix();  // ext = "tar.gz"

11.2 二进制文件读写

QDataStream提供了基于QIODevice的二进制数据的序列化。数据流是一种二进制流，这种流完全不依赖于底层操作系统、CPU 或者字节顺序（大端或小端）。例如，在安装了 Windows 平台的 PC 上面写入的一个数据流，可以不经过任何处理，直接拿到运行了 Solaris 的 SPARC 机器上读取。由于数据流就是二进制流，因此我们也可以直接读写没有编码的二进制数据，例如图像、视频、音频等。

QDataStream既能够存取 C++ 基本类型，如 int、char、short 等，也可以存取复杂的数据类型，例如自定义的类。实际上，QDataStream对于类的存储，是将复杂的类分割为很多基本单元实现的。

结合QIODevice，QDataStream可以很方便地对文件、网络套接字等进行读写操作。我们从代码开始看起：

QFile file("file.dat");
file.open(QIODevice::WriteOnly);
QDataStream out(&file);
out << QString("the answer is");
out << (qint32)42;

• 在这段代码中，我们首先打开一个名为 file.dat 的文件（注意，我们为简单起见，并没有检查文件打开是否成功，这在正式程序中是不允许的）。然后，我们将刚刚创建的file对象的指针传递给一个QDataStream实例out。类似于std::cout标准输出流，QDataStream也重载了输出重定向<<运算符。后面的代码就很简单了：将“the answer is”和数字 42 输出到数据流。由于我们的 out 对象建立在file之上，因此相当于将问题和答案写入file。
• 需要指出一点：最好使用 Qt 整型来进行读写，比如程序中的qint32。这保证了在任意平台和任意编译器都能够有相同的行为。

如果你直接运行这段代码，你会得到一个空白的 file.dat，并没有写入任何数据。这是因为我们的file没有正常关闭。为性能起见，数据只有在文件关闭时才会真正写入。因此，我们必须在最后添加一行代码：

file.close(); // 如果不想关闭文件，可以使用 file.flush();

接下来我们将存储到文件中的答案取出来

QFile file("file.dat");
file.open(QIODevice::ReadOnly);
QDataStream in(&file);
QString str;
qint32 a;
in >> str >> a;

唯一需要注意的是，你必须按照写入的顺序，将数据读取出来。顺序颠倒的话，程序行为是不确定的，严重时会直接造成程序崩溃。

那么，既然QIODevice提供了read()、readLine()之类的函数，为什么还要有QDataStream呢？QDataStream同QIODevice有什么区别？区别在于，QDataStream提供流的形式，性能上一般比直接调用原始 API 更好一些。我们通过下面一段代码看看什么是流的形式：

QFile file("file.dat");
file.open(QIODevice::ReadWrite);
 
QDataStream stream(&file);
QString str = "the answer is 42";

stream << str;

11.3 文本文件读写

上一节我们介绍了有关二进制文件的读写。二进制文件比较小巧，却不是人可读的格式。而文本文件是一种人可读的文件。为了操作这种文件，我们需要使用QTextStream类。QTextStream和QDataStream的使用类似，只不过它是操作纯文本文件的。

QTextStream会自动将 Unicode 编码同操作系统的编码进行转换，这一操作对开发人员是透明的。它也会将换行符进行转换，同样不需要自己处理。QTextStream使用 16 位的QChar作为基础的数据存储单位，同样，它也支持 C++ 标准类型，如 int 等。实际上，这是将这种标准类型与字符串进行了相互转换。

QTextStream同QDataStream的使用基本一致，例如下面的代码将把“The answer is 42”写入到 file.txt 文件中：

QFile data("file.txt");
if (data.open(QFile::WriteOnly | QIODevice::Truncate)) 
{
    QTextStream out(&data);
    out << "The answer is " << 42;
}

这里，我们在open()函数中增加了QIODevice::Truncate打开方式。我们可以从下表中看到这些打开方式的区别：

枚举值	描述
QIODevice::NotOpen	未打开
QIODevice::ReadOnly	以只读方式打开
QIODevice::WriteOnly	以只写方式打开
QIODevice::ReadWrite	以读写方式打开
QIODevice::Append	以追加的方式打开，新增加的内容将被追加到文件末尾
QIODevice::Truncate	以重写的方式打开，在写入新的数据时会将原有数据全部清除，游标设置在文件开头。
QIODevice::Text	在读取时，将行结束符转换成 \n；在写入时，将行结束符转换成本地格式，例如 Win32 平台上是 \r\n
QIODevice::Unbuffered	忽略缓存

我们在这里使用了QFile::WriteOnly | QIODevice::Truncate，也就是以只写并且覆盖已有内容的形式操作文件。注意，QIODevice::Truncate会直接将文件内容清空。

虽然QTextStream的写入内容与QDataStream一致，但是读取时却会有些困难：

QFile data("file.txt");
if (data.open(QFile::ReadOnly)) 
{
    QTextStream in(&data);
    QString str;
    int ans = 0;
    in >> str >> ans;
}

在使用QDataStream的时候，这样的代码很方便，但是使用了QTextStream时却有所不同：读出的时候，str 里面将是 The answer is 42，ans 是 0。这是因为当使用QDataStream写入的时候，实际上会在要写入的内容前面，额外添加一个这段内容的长度值。而以文本形式写入数据，是没有数据之间的分隔的。因此，使用文本文件时，很少会将其分割开来读取，而是使用诸如使用：

 QTextStream::readLine() //读取一行
 QTextStream::readAll()  //读取所有文本

这种函数之后再对获得的QString对象进行处理。

默认情况下，QTextStream的编码格式是 Unicode，如果我们需要使用另外的编码，可以使用：

stream.setCodec("UTF-8");

这样的函数进行设置。