QT使用教程（五）之程序编写

蔚落 2023-10-07 14:23 10阅读 0赞

### **第一个Qt小程序** ###

**1 最简单的Qt小程序**

#include "widget.h"
    #include <QApplication>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication a(argc, argv);
        Widget w;
        w.show();
    
        return a.exec();
    }

解释：

> 1、Qt系统提供的标准类名声明头文件没有.h后缀  
> 2、Qt一个类对应一个头文件，类名就是头文件名  
> 3、QApplication应用程序类  
> 3.1管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置。  
> 3.2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。  
> 3.2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。  
> 4a.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，两种创建方式如下：

头文件：    
        #include <QPushButton>
    第一种：
        QPushButton * btn = new QPushButton; 
        //设置父亲
        btn->setParent(this);
        //设置文字
        btn->setText("德玛西亚");
        //移动位置
        btn->move(100,100);
    
     第二种：
        QPushButton * btn2 = new QPushButton("孙悟空",this);
        //重新指定窗口大小
        this->resize(600,400);
    
    设置窗口标题：
        this->setWindowTitle("第一个项目");
    
        //限制窗口大小
        this->setFixedSize(600,400);

上面代码中，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；

![323b297078474c1091f2e5ddaa56774b.png][]

**3 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。

> 1、QObject是以对象树的形式组织起来的。  
> 2、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。  
> 3、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。  
> 4、QWidget是能够在屏幕上显示的一切组件的父类。  
> 5、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。  
> 6、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。

> 1、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。  
> 2、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。

**4 信号和槽机制**

信号槽是 Qt 框架引以为豪的机制之一。所谓信号槽，实际就是观察者模式。当某个事件发生之后，比如，按钮检测到自己被点击了一下，它就会发出一个信号（signal）。这种发出是没有目的的，类似广播。如果有对象对这个信号感兴趣，它就会使用连接（connect）函数，意思是，将想要处理的信号和自己的一个函数（称为槽（slot））绑定来处理这个信号。也就是说，当信号发出时，被连接的槽函数会自动被回调。这就类似观察者模式：当发生了感兴趣的事件，某一个操作就会被自动触发。

**4.1 系统自带的信号和槽**

下面我们完成一个小功能，上面我们已经学习了按钮的创建，但是还没有体现出按钮的功能，按钮最大的功能也就是点击后触发一些事情，比如我们点击按钮，就把当前的窗口给关闭掉，那么在Qt中，这样的功能如何实现呢？

其实无法两行代码就可以搞定了，我们看下面的代码

QPushButton * quitBtn = new QPushButton("关闭窗口",this);
      connect(quitBtn,&QPushButton::clicked,this,&MyWidget::close);

第一行是创建一个关闭按钮，这个之前已经学过，第二行就是核心了，也就是信号槽的使用方式

connect()函数最常用的一般形式：

connect(sender, signal, receiver, slot);

参数解释：

> sender：发出信号的对象  
> signal：发送对象发出的信号  
> receiver：接收信号的对象  
> slot：接收对象在接收到信号之后所需要调用的函数（槽函数）

那么系统自带的信号和槽通常如何查找呢，这个就需要利用帮助文档了，在帮助文档中比如我们上面的按钮的点击信号，在帮助文档中输入QPushButton，首先我们可以在Contents中寻找关键字 signals，信号的意思，但是我们发现并没有找到，这时候我们应该想到也许这个信号的被父类继承下来的，因此我们去他的父类QAbstractButton中就可以找到该关键字，点击signals索引到系统自带的信号有如下几个

![5f36b08645dd490eace74ecd11f7a80b.png][]

这里的clicked就是我们要找到，槽函数的寻找方式和信号一样，只不过他的关键字是slot。

程序如下：

![ccbf8ea1f7f946a28cfcb8e2248eaca3.png][]

**4.2 自定义信号和槽**

使用connect()可以让我们连接系统提供的信号和槽。但是，Qt 的信号槽机制并不仅仅是使用系统提供的那部分，还会允许我们自己设计自己的信号和槽。

下面我们看看使用 Qt 的信号槽：

首先定义一个学生类和老师类：
    	老师类中声明信号 饿了 hungry
    signals:
           void hungury();
    	学生类中声明槽   请客 treat
           public slots:
           void treat();
    
    
    在窗口中声明一个公共方法下课，这个方法的调用会触发老师饿了这个信号，而响应槽函数学生请客
    	void MyWidget::ClassIsOver()
          {
              //发送信号
               emit teacher->hungury();
           }
    学生响应了槽函数，并且打印信息
             //自定义槽函数 实现
            void Student::eat()
          {
                qDebug() << "该吃饭了！";
            }
    在窗口中连接信号槽
        teacher = new Teacher(this);
        student = new Student(this);
    
        connect(teacher,&Teacher::hungury,student,&Student::treat);
    并且调用下课函数，测试打印出 “该吃饭了”
    
    
    自定义的信号 hungry带参数，需要提供重载的自定义信号和 自定义槽
    void hungury(QString name);  自定义信号
    void treat(QString name );    自定义槽
    但是由于有两个重名的自定义信号和自定义的槽，直接连接会报错，所以需要利用函数指针来指向函数地址， 然后在做连接
    void (Teacher:: * teacherSingal)(QString) = &Teacher::hungury;
    void (Student:: * studentSlot)(QString) = &Student::treat;
    connect(teacher,teacherSingal,student,studentSlot);

自定义信号槽需要注意的事项：

> 1、发送者和接收者都需要是QObject的子类（当然，槽函数是全局函数、Lambda 表达式等无需接收者的时候除外）；  
> 2、信号和槽函数返回值是 void  
> 3、信号只需要声明，不需要实现  
> 4、槽函数需要声明也需要实现  
> 5、槽函数是普通的成员函数，作为成员函数，会受到 public、private、protected 的影响；  
> 6、使用 emit 在恰当的位置发送信号；  
> 7、使用connect()函数连接信号和槽。  
> 8、任何成员函数、static 函数、全局函数和 Lambda 表达式都可以作为槽函数  
> 9、信号槽要求信号和槽的参数一致，所谓一致，是参数类型一致。  
> 10、如果信号和槽的参数不一致，允许的情况是，槽函数的参数可以比信号的少，即便如此，槽函数存在的那些参数的顺序也必须和信号的前面几个一致起来。这是因为，你可以在槽函数中选择忽略信号传来的数据（也就是槽函数的参数比信号的少）。

**4.3信号槽的拓展**

> 1、一个信号可以和多个槽相连  
> 如果是这种情况，这些槽会一个接一个的被调用，但是它们的调用顺序是不确定的。  
> 2、多个信号可以连接到一个槽  
> 只要任意一个信号发出，这个槽就会被调用。  
> 3、一个信号可以连接到另外的一个信号  
> 当第一个信号发出时，第二个信号被发出。除此之外，这种信号-信号的形式和信号-槽的形式没有什么区别。  
> 4、槽可以被取消链接  
> 这种情况并不经常出现，因为当一个对象delete之后，Qt自动取消所有连接到这个对象上面的槽。  
> 5、信号槽可以断开  
> 利用disconnect关键字是可以断开信号槽的  
> 6、使用Lambda 表达式  
> 在使用 Qt 5 的时候，能够支持 Qt 5 的编译器都是支持 Lambda 表达式的。

在连接信号和槽的时候，槽函数可以使用Lambda表达式的方式进行处理。后面我们会详细介绍什么是Lambda表达式

**4.4 Qt4版本的信号槽写法**

connect(zt,SIGNAL(hungry(QString)),st,SLOT(treat(QString)));

这里使用了SIGNAL和SLOT这两个宏，将两个函数名转换成了字符串。注意到connect()函数的 signal 和 slot 都是接受字符串，一旦出现连接不成功的情况，Qt4是没有编译错误的（因为一切都是字符串，编译期是不检查字符串是否匹配），而是在运行时给出错误。这无疑会增加程序的不稳定性。

Qt5在语法上完全兼容Qt4，而反之是不可以的。

**4.5 Lambda表达式**

C++11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。首先看一下Lambda表达式的基本构成：

[capture](parameters) mutable ->return-type
    {
    statement
    }
    [函数对象参数](操作符重载函数参数)mutable ->返回值{函数体}

① 函数对象参数；

\[\]，标识一个Lambda的开始，这部分必须存在，不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：

> 1、空。没有使用任何函数对象参数。  
> 2、=。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。  
> 3、&。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。  
> 4、this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。  
> 5、a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。  
> 6、&a。将a按引用进行传递。  
> 7、a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。  
> 8、=，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。  
> 9、&, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

② 操作符重载函数参数；

标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。

③ 可修改标示符；

mutable声明，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）。

QPushButton * myBtn = new QPushButton (this);
        QPushButton * myBtn2 = new QPushButton (this);
        myBtn2->move(100,100);
        int m = 10;
    
        connect(myBtn,&QPushButton::clicked,this,[m] ()mutable { m = 100 + 10; qDebug() << m; });
    
        connect(myBtn2,&QPushButton::clicked,this,[=] ()  { qDebug() << m; });
    
        qDebug() << m;

④ 函数返回值；

\->返回值类型，标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略。

⑤ 是函数体；

\{\}，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。

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