Qt学习第三章——Qt框架功能概述

Posted 24/02/2024 Updated 05/03/2024

By Jo Cruise 14 min read

Qt框架中的模块

Qt框架中的模块分为两大类：

Qt基本模块（Qt Essentials）：提供了Qt 在所有平台上的基本功能。
Qt附加模块（Qt Add-Ons）：实现一些特定功能的模块。

基本模块：

模块	描述
Qt Core	Qt框架的核心，定义了元对象系统
Qt GUI	设计 GUI 界面的基础类，包括事件处理、文字处理等
Qt Widgets	提供用于创建GUI的各种界面组件类
Qt D-Bus	D-Bus是实现进程间通信（inter process communication，IPC）和远程过程调用（remote procedure call，RPC）的一种通信协议
Qt Test	提供一些对应用程序和库进行单元测试的类
Qt QML	提供用QML编程的框架，定义了QML和基础引擎
Qt Quick	用于开发QML应用程序的标准库，提供创建UI的一些基本类型
Qt Quick Controls	提供一套基于Qt Quick的控件，可用于创建复杂的UI
Qt Quick Dialogs	提供通过QML使用系统对话框的功能
Qt Quick Layouts	提供用于管理界面布局的QML类型
Qt Quick Test	提供QML应用程序的单元测试框架

其他模块都依赖于Qt Core模块，使用qmake 构建GUI项目时，qmake项目配置文件中会自动加入QT += core gui

其他模块一般不会被自动加入，在项目中使用某个模块，可以在项目配置中添加：

  
QT += multimedia multimediawidgets
QT += sql

全局定义

<QtGlobal>头文件（Qt类的头文件都会包含该文件）包含了Qt类库的一些全局定义：

基本数据类型
函数
宏

全局函数定义

函数	功能
`T aABS(const T &value)`	返回变量 value 的绝对值
`const T &qBound(const T &min, const T &value, const T &max)`	返回value限定在 min 至 max 范围之内的值
`T qExchange(T &obj, U &&newValue)`	将obj的值用newValue替换，返回obj的旧值
`int qFpClassify(double val)`	返回val的分类（非数、正或负无穷、零）
`bool qFuzzyCompare(double p1, double p2)`	若p1和p2近似相等，返回true
`bool qFuzzyIsNull(double d)`	如果参数 d 约等于0，返回 true
`double qInf()`	返回无穷大的数
`double qIsFinite(double d)`	若d是一个有限的数，返回 true
`bool qIsInf(double d)`	若d是一个无限大的数，返回true
`bool qIsNaN(double d)`	若d 不是一个数，返回true
`const T &qMax(const T &value1, const T &value2)`	返回 value1 和 value2 中较大的值
`const T &qMin(const T &value1, const T &value2)`	返回 value1 和 value2 中较小的值
`qint64 qRound64(double value)`	将 value 近似最接近的 qint64 整数
`int qRound(double value)`	将 value 近似为最接近的 int 整数

还有一些基础的数学运算函数在<QtMath>头文件中定义，比如三角运算函数、弧度与角度之间的转换函数等。

宏定义

qDebug(const char *message, ...)：在debugger窗体显示信息
QT_VERSION：这个宏展开为数值形式0xMMNNPP（MM = major，NN = minor，PP = patch）表示Qt编译器的版本

  
QString str;
qDebug() << str.asprintf("0X%oX", QT_VERSION)

QT_VERSION_STR：这个宏展开为Qt版本号的字符串

  
qDebug() << QT_VERSION_STR;

Q_BYTE_ORDER、 Q_BIG_ENDIAN和 Q_LITTLE_ENDIAN：分别表示系统内存中数据的字节序，大端字节序、小端字节序。在需要判断系统字节序时会用到

  
#if Q_BYTE_ORDER == Q_LITTLE_ENDIAN
	...
#endif

Q_DECL_IMPORT和Q_DECL_EXPORT：在使用或设计共享库时，用于导入或导出库的内容，后续章节有其使用的实例
Q_UNUSED(name)：这个宏用于在函数中定义不在函数体里使用的参数

  
void MainWindow::on_imageSaved(int id, const QString &fileName)
{
  Q_UNUSED(id);
  LabInfo->setText("图片保存为：" + fileName);
}

foreach(variable, container)：用于容器类的遍历

  
foreach(const QString &codecName, recorder->supportedAudioCodecs())
  ui->comboCodec->addItem(codecName);

Qt的元对象系统

概述

QObject类是所有使用元对象系统的类的基类
必须在一个类的开头部分插入宏Q_OBJECT，才可以使用元对象系统的特性。当MOC发现类中定义了Q_OBJECT宏时，会为其生成相应的C++源文件
元对象编译器（Meta-Object Compiler，MOC）是一个预处理器，先将Qt的特性程序转换为标准C++程序，在由标准C++编译器进行编译

Object类

元对象（meta object）：每个QObject及其子类的实例都有一个元对象（静态变量staticMetaObject）。函数metaObject()可以返回它的指针。
类型信息：QObject的inherits()函数可以判断继承关系。
动态翻译：函数tr()返回一个字符串的翻译版本。
对象树：表示对象间从属关系的树状结构。QObject提供了parent()、children()、 findChildren()等函数。对象树中的某个对象被删除时，它的子对象也将被删除。
信号和槽：对象间的通信机制。
属性系统：可以使用宏Q_PROPERTY定义属性，Q0bject的setProperty会设置属性的值或定义动态属性；property函数会返回属性的值。

QMetaObject类

元对象是对类的描述，包含类信息、方法、属性等元数据。
QObject和QMetaObject提供了一些函数接口，可以获取运行时类型信息，类似标准C++中的RTTI（run time type information）

属性系统

在OObject的子类中可以通过Q_PROPERTY宏定义属性

  
int main(int argc, char *argv[])
{
  QApplication a(argc, argv);
  QPushButton *button = new QPushButton;
  QObject *object = button;
  
  bool isFlat = object->property("flatee").toBool();
  qDebug()<<isFlat; //类不存在，无法打印
  object->setProperty("flatee", true); //setProperty可以在运行时为类定义一个新属性，称之为动态属性
  isFlat = object->property("flatee").toBool();
  qDebug()<<isFlat;
  
  const QMetaObject *meta = object->metaObject(); //QMetaProperty是属性元数据类型
  int index = meta->indexOfProperty("down");
  QMetaProperty prop = meta ->property(index);
  bool res = prop.isWritable();
  qDebug()<<" down(QPushButton) isWritable?: "<<res;
}

信号与槽

信号与槽是元对象系统支持的，对象间通信所采取的机制。

`connect`函数的使用

  
QMetaObject::Connection QObject::connect(const QObject *sender, const char *signal, const QObject *receiver, const char *member, Qt::ConnetionType = Qt::AutoConnection)
//如果信号与槽函数带有参数，需要注明参数类型
connect(spinNum, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(updateStatus(int)));

QMetaObject::Connetion QObject:connect(const QObject *sender, const QMetaMethod &signal, const QObject *receiver, const QMetaMethod &member, Qt::ConnetionType = Qt::AutoConnection)
//对于信号或槽函数名称是唯一的，不存在歧义的情况下可以省略参数
connect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, this, &widget::on_textChanged);

如果信号和槽函数都存在重载的情况，则需要使用qOverload<参数类型>进行指定：

  
void do_click(bool checked);
void do_click();

connect(ui->checkBox, &QCheckBox::clicked, this,qOverload<bool>(&Widget::do_click));
connect(ui->checkBox, &QCheckBox::clicked, this,qOverload<>(&Widget::do_click));

Qt::ConnectionType表示了信号与槽之间的关联方式

Qt::AutoConnection（缺省值）：自动确定关联方式

Qt::DirectConnection：信号被发射时，槽立即执行，槽函数与信号在同一线程

Qt::DirectConnection：事件循环回到接收者线程后执行槽，槽与信号在不同线程

Qt::BlockingQueueConnection：与Qt:QueuedConnection相似，信号线程会被阻塞直到槽执行完毕。当槽函数与信号在同一线程，会造成死锁。

上面的形式都是静态函数版本，无法获得对象本身的this指针。还有成员函数的版本：this->connection(spinNum, SIGNAL(valueChanged(int)),SLOT(updateStatus(int)));

`disconnect()`函数的使用

解除与一个sender所有signal的连接：

  
disconnect(myObject, nullptr, nullptr, nullptr); //静态函数
myObject->disconnect(); //成员函数

解除与一个特定信号的所有连接：

  
disconnect(myObject, SIGNAL(mySignal()), nullptr, nullptr); //静态函数
myObject->disconnect(SIGNAL(mySignal())); //成员函数

解除与一个特定receiver的所有连接：

  
disconnect(myObject, nullptr, myReceiver, nullptr); //静态函数
myObject->disconnect(myReceiver); //成员函数

解除一对特定的信号和槽的连接：

  
disconnect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, label, &QLabel::setText); 

`sender`函数

在槽函数里，使用QObject::sender()可以获取信号发射者的指针

  
QSpinBox *spinbox = qobject_cast<QSpinBox*>(sender());

自定义信号及其使用

信号函数必须无返回值，但可以有输入参数；信号函数无需实现，只需在某些条件下发射信号

  
class QPerson:public QObject
{
  Q_OBJECT
private: 
  int m_age = 10;
public:
  void incAge();
signals:
  void ageChanged(int value);
}

void QPerson::incAge() {
  m_age++; 
  emit ageChanged(m_age); //发射信号
}

对象树

Q0bject以对象树的形式组织自己，其构造函数里有一个parent参数。当用另一个对象作为父对象创建一个QObject时，它会被添加到父对象的children()列表中，而当父对象被删除时是时，它会被删除。这种方法非常适合GUI对象的需求。例如，QShortcut（键盘快捷键）是相关窗口的子对象，因此当用户关闭该窗口时，快捷键也会被删除。

`children`函数

  
//返回对象的子对象列表
const QObjectList &QOject::children()
  
//函数的返回类型是QObject类型指针列表
typedef QList<QObject*> QObjectList;

例如，修改所有按钮的名称：

  
QObjectList objList = ui->groupBox_Btns->children();
for(int i = 0; i < objList.size(); i++)
{
  const QMetaObject *meta = objList.at(i)->metaObject();
  QString className = QString(meta->className());
  if(className == "QPushButton")
  {
    QPushButton *btn = qobject_cast<QPushButton*>(objList.at(i));
    QString str-btn->text();
    btn->setText(str+"*");
  }
}

`findChild`函数

返回此对象的一个具有给定名称的子对象，该子对象可以转换为类型T，如果没有该对象，则返回nullptr。

  
template <typename T> T QObject::findChild(const QString &name = QString(), Qt::FindChildOptions options = Qt::FindChildrenRecursively)

const QPushButton *button = parentWidget->findChild<QPushButton*>("button1");

//返回parentWidget的一个子按钮QPushButton，名为“button1”
//即使这个按钮不是父元素的直接元素

省略name将匹配所有对象。搜索是递归执行的，除非options指定为FindDirectChildrenOnly

`findChildren`函数

返回此对象的所有具有给定名称的子对象，这些子对象可以转换为类型T，如果没有此类对象，则返回一个空列表。省略name参数将匹配所有对象的名称。搜索是递归执行的，除非options指定了FindDirectChildrenOnly选项。

  
QList<QWidget*> widget = parentWidget.findChildren<QWidget*>("widgetname");

元对象系统功能测试示例

Qt的元对象系统（Meta-Object System）是Qt编程的基础，它对标准C++语言进行了扩展，支持信号与槽、属性等特性。本示例基于QObject自定义了一个类TPerson，演示元对象系统一些特性的使用，包括定义类信息，定义属性，定义动态属性，自定义信号等。

Notes, Qt Learning

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

Qt框架中的模块

全局定义

全局函数定义

宏定义

Qt的元对象系统

概述

Object类

QMetaObject类

属性系统

信号与槽

connect函数的使用

disconnect()函数的使用

sender函数

自定义信号及其使用

对象树

children函数

findChild函数

findChildren函数