GUI设计基础

Qt简介

C++是一种通用的标准编程语言，使用任何编辑器都可以编写C++源程序，然后利用C++编译器对程序进行编译，就可以生成可执行的程序。

为了方便进行C++程序的编写和编译，有各种综合开发环境(Integrated Developing Environment,IDE)，如Visual Studio就是Windows平台上常见的编写C++程序的IDE。一个IDE不仅提供程序的编辑和编译，一般还提供一套基本类库，用于提供支持平台应用程序开发的各种基本类，如Visual Studio使用MFC进行Windows平台的应用程序开发。

Qt是一套应用程序开发类库，但与MFC不同，Qt是跨平台的开发类库。Qt支持PC和服务器的平台，包，括Windows、Linux、 macOS等，还支持移动和嵌入式操作系统，如iOS、 Embedded Linux、Android、WinRT等。跨平台意味着只需编写一次程序，在不同平台，上无需改动或只需少许改动后再编译，就可以形成在不同平台上运行的版本。这种跨平台功能为开发者提供了极大的便利。

Qt最早是由挪威的Haavard Nord和Eirik Chambe-Eng在1991年开始开发的，在1994年发布， 并成立了一家名为Trolltech的公司。Trolltech公司在2008年被诺基亚公司收购。2012年，Qt被Digia公司收购，并在2014年成立了独立的Qt公司，专门 ]进行Qt的开发、维护和商业推广。

经过20多年的发展，Qt已经成为最优秀的跨平台开发框架之一，在各行各业的项目开发中得到广泛应用。许多大型软件都是用Qt开发的，如Autodesk Maya、Google Earth、Skype、 WPS Office等。

QtCreater

Qt是C++类库，而qtcreater是一款IDE。包括：

Assistant是一个独立的查看Qt帮助文件的程序，集成在了Qt Creator中。Designer是- 个独立的进行窗口、对话框等界面可视化设计的程序。Designer也集成在了Qt Creator中，在Qt Creator中编辑或创建界面文件时，就可以自动打开并进行界面设计。Linguist是一 一个编辑语言资源文件的程序，在开发多语言界面的应用程序时会用到。

可创建的应用

Qt Widgets Application,支持桌面平台的有图形用户界面(Graphic User Interface, GUI) 界面的应用程序。GUI的设计完全基于C++语言，采用Qt提供的一套C++类库。Qt Console Application,控制台应用程序，无GUI界面，- -般用于学习C/C++语言，只需要简单的输入输出操作时可创建此类项目。Qt Quick Application，创建可部署的Qt Quick 2应用程序。Qt Quick是Qt支持的一套GUI开发架构，其界面设计采用QML语言，程序架构采用C++语言。利用Qt Quick可以设计非常炫的用户界面，- -般用于移动设备或嵌入式设备上无边框的应用程序的设计。Qt Quick Controls 2 Application，创建基于Qt Quick Controls 2组件的可部署的Qt Quick 2应用程序。Qt Quick Controls 2组件只有Qt 5.7及以后版本才有。Qt Canvas 3D Application，创建Qt Canvas 3D QML项目，也是基于QML语言的界面设计，支持3D画布。

类库

QMainWindow是主窗口类，主窗口具有主菜单栏、工具栏和状态栏，类似于- -般的应用程序的主窗口;QWidget是所有具有可视界面类的基类，选择QWidget创建的界面对各种界面组件都可以支持;QDialog是对话框类，可建立一个基于对话框的界面。

编译选项

每个编译器又有Build和Run两个设置界面。在Build设置界面上，有一个“Shadow build"复选框。如果勾选此项，编译后将在项目的同级目录下建立一个编译后的文件目录，目录名称包含编译器信息，这种方式一般用于使用不同编译器创建不同版本的可执行文件。如果不勾选此项，编译后将在项目的目录下建立“Debug"和“Release"子目录用于存放编译后的文件。

VS-QT

要在Qt Creator里调试MSVC2015编译的程序，必须安装Windows软件开发工具包SDK。 要在VS中使用QT，也需要安装插件，并进行一些设置。

项目管理文件.pro

QT += core gui greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets CONFIG += c++11 ## The following define makes your compiler emit warnings if you use ## any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings ## depend on your compiler). Please consult the documentation of the ## deprecated API in order to know how to port your code away from it. DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS ## You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs. ## In order to do so, uncomment the following line. ## You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt. #DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000 ## disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0 SOURCES += \ logindlg.cpp \ main.cpp \ mainwindow.cpp HEADERS += \ logindlg.h \ mainwindow.h FORMS += \ logindlg.ui \ mainwindow.ui ## Default rules for deployment. qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin !isEmpty(target.path): INSTALLS += target

项目管理文件用于记录项目的一些设置，以及项目包含文件的组织管理。 “Qt += core gui"表示项目中加入core gui模块。core gui是Qt用于GUI设计的类库模块，如果创建的是控制台(Console) 应用程序，就不需要添加core gui。 Qt类库以模块的形式组织各种功能的类，根据项目涉及的功能需求，在项目中添加适当的类库模块支持。例如，如果项目中使用到了涉及数据库操作的类就需要用到sq|模块，在pro文件中需 要增加如下一-行:

QT += sql

samp2_1.pro中的第2行是:

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

这是个条件执行语句，表示当Qt主版本大于4时，才加入widgets模块。 “TARGET = samp2_ 1"表示生成的目标可执行文件的名称，即编译后生成的可执行文件是samp2_1.exe。 “TEMPL ATE = app"表示项目使用的模板是app，是一-般的应用程序。 后面的SOURCES、HEADERS、FORMS 记录了项目中包含的源程序文件、头文件和窗体文件(.ui文牛)的名称。这些文件列表是Qt Creator自动添加到项目管理文件里面的，用户不需要手动修改。当添加一个文件到项目，或从项目里删除一个文件时，项目管理文件里的条目会自动修改。

主程序

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

main(函数是应用程序的入口。它的主要功能是创建应用程序，创建窗口，显示窗口，并运行应用程序，开始应用程序的消息循环和事件处理。 QApplication是Qt的标准应用程序类，第1行代码定义了-个QApplication类的实例a,就是应用程序对象。 然后定义了-个Widget类的变量w，Widget是本实例设计的窗口的类名，定义此窗口后再用w.show0显示此窗口。 最后一行用a.exec0启动应用程序的执行，开始应用程序的消息循环和事件处理。

窗体文件

组件属性

对象名类名称属性设置备注txtEditQPlainTextEditText="Hello, World It is my demo."Font.PointSize=20用于显示文字内容，可编辑chkBoxUnderQCheckBoxText="Underline"设置字体为下划线chkBoxltalicQCheckBoxText="Italic"设置字体为斜体chkBoxBoldQCheckBoxText= "Bold"设置字体为粗体rBtnBlackQRadioButtonText="Black"字体颜色为黑色rBtnRedQRadioButtonText="Red"字体颜色为红色rBtnBlueQRadioButtonText="Blue"字体颜色为蓝色btnOKQPushButtonText="确 定"返回确定，并关闭窗口btnCancelQPushButtonText="取 消"返回取消，并关闭窗口btnCloseQPushButtonText="退 出"退出程序QWDialogQWDialogwindowTitle="Dialog by Designer"界面窗口的类名称是QWDialog, objectName不要修改

布局管理

信号和槽

信号与槽(Signal & Slot)在面向对象的编程方法中，都会创建很多的实例，每个实例都是单独的，要想每个实例能够协同合作，那么就会需要一种对象间传递消息的机制，在很多框架中都采用回调函数来进行对象间信息传递。

回调是一个指向函数的指针，如果想要一个处理函数通知一些事件，你需要将这个指针传递给处理函数。处理函数在适当时间调用回调函数。MFC就是使用的回调函数，但回调可能是不直观的，不易于理解的，并且也不能保证是类型安全的。

Qt为了消除回调函数等的弊端，从而Qt开发了一种新的消息传递机制，即信号和槽。

例如，当我们要求鼠标点击某个按钮时，对应的窗口就需要关闭，那么这个按钮就会发出一个关闭信号，而窗口接收到这个信号后执行关闭窗口。那么，这个信号就是按钮被点击，而槽就是窗口执行关闭函数。

原型1

Qt4和Qt5都可以使用这种连接方式

static QMetaObject::Connection connect( const QObject *sender, //信号发送对象指针 const char *signal, //信号函数字符串，使用SIGNAL() const QObject *receiver, //槽函数对象指针 const char *member, //槽函数字符串，使用SLOT() Qt::ConnectionType = Qt::AutoConnection//连接类型，一般默认即可 ); //例如 connect(pushButton, SIGNAL(clicked()), dialog, SLOT(close()));

原型2

Qt5新增这种连接方式，这使得在编译期间就可以进行拼写检查，参数检查，类型检查，并且支持相容参数的兼容性转换。

static QMetaObject::Connection connect( const QObject *sender, //信号发送对象指针 const QMetaMethod &signal,//信号函数地址 const QObject *receiver, //槽函数对象指针 const QMetaMethod &method,//槽函数地址 Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection//连接类型，一般默认即可 ); //例如 connect(pushButton, QPushButton::clicked, dialog, QDialog::close);

QSignalMapper

当我们想要点击一个按钮，并且想将预先定好的参数一同发送出去时，由于按钮的点击事件clicked()并没有参数，那么按照一般的做法就会先定义一个槽与clicked()信号关联，然后获取参数，再通过自定义的信号将该参数发送出去。

这个过程无疑是繁琐的，为此，Qt提供了QSignalMapper这个类来解决这个问题。同时，这个类可以连接多个按钮，匹配发送信号的对象对应的整数、字符串，窗口指针，继承于QObject的对象参数重新发送它们。

获取信号发送者

当多个信号连接一个槽时，有时需要判断是哪个对象发来的，那么可以调用sender()函数获取对象指针，返回为QObject指针。

QObject* sender() ;

解绑定信号槽

当我们不需要信号槽连接时，可使用disconnect()进行解绑定。其写法和connect一样，只需要将connect换成disconnect即可。

QT类库概述

Qt是一个用标准C++编写的跨平台开发类库，它对标准C++进行了扩展，引入了元对象系统、信号与槽、属性等特性，使应用程序的开发变得更高效。本章将介绍Qt的这些核心特点，对于理解和编写高效的Qt C++程序是大有帮助的。

本章还介绍 头文件中Qt的一些全局定义，包括数据类型、函数和宏等，介绍Qt的容器类及其相应迭代器的使用方法。这些全局定义和容器类在程序中经常用到，了 解其原理便于理解后面遇到的一些实例程序。

Qt类库中大量的类是以模块形式分类组织的，包括基本模块和扩展模块等，本章对这些模块做个总体的介绍。一个模块通常就是一个编程主题，如数据库、图表、网络等，本书后面的章节一般是每章介绍一个编程主题。

HelloWorld

main.cpp

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

QApplication: 如果所创建的是一个窗口应用程序，那么必须要有且只有一个这样的实例，在创建QApplication实例后，会自动将指针赋值给Qt的全局变量qApp，如果想在其它地方使用QApplication实例，则可以直接调用qApp。

因为QApplication实例会进行大量的初始化工作，所以要在使用任何对象之前就创建QApplication实例，因此，main函数开头便创建了QApplication实例。

如果创建的是一个非窗口的应用程序，那么可以调用QCoreApplication来创建实例。

QApplication主要做以下事情（只需了解即可）： 1：使用用户的桌面设置，初始化应用程序，例如窗口的调色板，字体等。 2：执行事件处理。 3：也可根据命令行参数，设置自己的内部状态。 4：制定窗口样式，颜色调配，文字国际化。 5：设置剪切板，管理鼠标事件。

a.exec(): 进入Qt的主循环事件。当调用exit()函数时，才会退出循环，退出main函数。当程序在准备退出主循环时，会发出aboutToQuit()信号，如果有某些在退出程序前要处理的事情，可链接此信号进行处理。除了主循环外，Qt还有本地循环，可以理解为子循环

myfirstwidget.h

#ifndef MYFIRSTWIDGET_H #define MYFIRSTWIDGET_H #include <QWidget> namespace Ui { class MyFirstWidget; } class MyFirstWidget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit MyFirstWidget(QWidget *parent = 0); ~MyFirstWidget(); private: Ui::MyFirstWidget *ui; }; #endif // MYFIRSTWIDGET_H

Q_OBJECT: Q_OBJECT宏，必须在类的私有声明中声明这个宏，这样就可以使用Qt的信号槽机制，元对象系统，对象树等Qt特有的功能，否则无法使用。所以这里推荐在创建类时，最好加上此声明，这样的代码会得到很多Qt提供的便利接口。