3.9　Qt中與界面相關的類庫

Qt的核心框架是一套C++類庫，里面的類很多，它們的合集就是一個大大的類庫，也是一個應用程序的編程框架。有了框架，就可以往框架內添加自己的代碼來實現我們所需要的Qt應用程序。這個過程好比開發商造好了整幢大樓，把毛坯房賣給了我們，而我們要做的就是裝修，使之可以居住。

要成為Qt編程高手，熟悉Qt類庫是必需的。Qt類庫非常龐大，不能眉毛胡子一把抓，對于初學者來說，應該由淺入深。實際工作中常用到的類可組成兩張繼承圖，如圖3-13和圖3-14所示。

圖3-13

圖3-13中的類主要涉及對話框類（QDialog）、菜單類（QMenu）、主窗口類（QMainWindow）等各個控件類，這是在Qt編程中經常會遇到的，它們的基類是QWidget。

Qt的類庫很大，我們不需要（也不可能）全部記住，剛學習時只需要抓住幾個頭（父類，見圖3-14）即可，其他蝦兵蟹將（子類）在用到的時候再學習。

圖3-14

3.9.1　QObject類

QObject類是所有Qt類的基類，是Qt對象模型的核心。它最主要的特征是關于對象間無縫通信的機制：信號與槽（槽就是信號處理函數，后面會講到）。

任何對象都要實現信號與槽機制，Q_OBJECT宏是強制的。不管是否真正用到信號與槽機制，最好在所有QObject子類中都使用Q_OBJECT宏，以免出現一些不必要的錯誤。

所有的Qt Widgets都是基礎的QObject類。如果一個對象是Widget，那么isWidgetType()函數就能判斷出。

QObject類既沒有復制構造函數也沒有賦值操作符，實際上它們使用宏Q_DISABLE_COPY()聲明為私有的。所有派生自QObject類的對象都使用這個宏聲明復制構造函數和賦值操作符為私有的。

3.9.2　QWidget類

QWidget類是所有用戶界面對象的基類，被稱為基礎窗口部件。主窗口、對話框、標簽、按鈕、文本輸入框等都是窗口部件。這些部件可以接收用戶輸入，顯示數據和狀態信息，并且在屏幕上繪制自己。Qt把沒有嵌入到其他部件的部件稱為窗口，一般窗口都有邊框和標題欄，就像程序中的部件（Widget）和標簽（Label）一樣，QMainWindow類和大量的QDialog子類是一般的窗口類型。窗口就是沒有父部件的部件，所以又稱為頂層部件。

3.9.3　和主窗口有關的類

主窗口就是一種頂層窗口，可以用來顯示數據、圖形等。程序的主窗口是經常和用戶打交道的用戶界面元素，它上面通?？梢源娣挪藛螜?、工具欄、?？靠丶?、狀態欄等，每個控件都對應著類。另外，對于這些控件上的操作也提供了相應的類，比如QAction等。

（1）QMainWindow類

這個類表示主窗口本身。

（2）QDockWidget類

該類表示停靠控件。

（3）QMenu類

該類用于菜單欄、上下文菜單和其他彈出菜單的菜單控件。菜單欄通常位于主窗口上方。

（4）QToolBar類

該類提供了一個通用的工具欄部件。它可以容納許多與操作相關的不同控件，如按鈕、下拉菜單、組合框和數字顯示框。通常，工具欄與菜單和鍵盤快捷鍵可以很好地協作使用。工具欄通常位于菜單欄下方。

（5）QStatusBar類

該類表示狀態欄。狀態欄通常位于主窗口的底部，用于顯示當前程序狀態信息或解釋某個命令的含義。

以上是主窗口上常見的界面元素。和這些控件相關的操作也封裝成了幾個類。

（1）QAction類

QAction類表示和控件有關的用戶界面操作。

（2）QActionGroup類

QActionGroup類用于把控件的操作進行組合。

（3）QWidgetAction類

通過接口擴展QAction類，用于將自定義控件插入到基于操作的容器（如工具欄）中。

3.9.4　對話框類和控件類

對話框是另外一種常見的頂層窗口，上面可以存放不同的控件，讓用戶通過控件來操作所需的功能。

（1）QDialog類

QDialog類是對話框窗口的基類，可以衍生出不少子類，比如文件對話框類、顏色對話框類、打印對話框類等。

對話框窗口主要用于短期任務和與用戶進行簡短的通信。對話框有兩種：模態和非模態（后面我們會詳細介紹它們的區別）。QDialog類可以提供返回值，并且可以有默認按鈕。

（2）各個控件類

在Qt中，控件又稱為小部件?？丶鞣N各樣，比如按鈕控件（QAbstractButton）、編輯框控件（QTextEdit）等。后面我們將詳細介紹常見控件的用法。

3.9.5　Qt Widgets應用程序類型

在項目向導中新建項目時，如果選擇了Qt Widgets Application，那么最終生成的程序就是Qt Widgets應用程序，如圖3-15所示。

圖3-15

根據在向導中選擇基類的不同，Qt Widgets程序可以分為3大類：基于主窗口的Widgets程序、基于Widgets的Widgets程序和基于對話框的Widgets程序。我們可以在Qt Creator的向導對話框中進行選擇，如圖3-16所示。

如果用的是VC2017，也可以在向導對話框中進行選擇，如圖3-17所示。

圖3-16

圖3-17

通過向導生成這3種類型的程序而不需要編寫一行代碼，不過向導生成的程序只是一個程序架構，還是需要自己手動輸入具體的程序代碼來實現所需的功能。

下面我們來生成這3類的Widgets程序。

【例3.11】　一個簡單的主窗口程序（Qt Creator版）

（1）啟動Qt Creator 4.8.2，新建一個Qt Widgets項目，項目名為test。然后跟著向導操作，直到在類信息向導對話框上選擇（默認已經選中）基類為QMainWindow，如圖3-18所示。

然后繼續單擊“下一步”按鈕，直到向導完成。

圖3-18

（2）向導完成后，會幫我們創建如圖3-19所示的文件。

如果要設計界面，可以雙擊mainwindow.ui，此時將打開設計師界面，在該界面上能以可視化方式進行界面設計。main.cpp中定義了程序入口函數main()。mainwindow.cpp中定義了表示主窗口的MainWindow類，該類繼承自QMainWindow。MainWindow類的對象在main函數中有定義，如下所示：

在一個窗口的Qt程序中，至少有一個應用程序對象和窗口（這里是主窗口）對象。比如：

    QApplication a(argc, argv); //定義應用程序對象
    MainWindow w; //定義一個主窗口對象

（3）不需要添加任何代碼，直接按Ctrl+R快捷鍵運行程序，其中編譯的進度狀態可以在右下角狀態欄上看到，如圖3-20所示。

稍等片刻，運行成功，運行結果如圖3-21所示。

這個主窗口上還創建了工具欄，雖然還沒有具體的內容。另外，在右下角的3根斜線表示該窗口可以通過鼠標拖拉邊框來進行縮放。

圖3-19

圖3-20

圖3-21

【例3.12】　一個簡單的主窗口程序（VC版）

（1）啟動VC2107，新建一個Qt GUI Application項目，項目名為test。然后一路跟著向導操作，直到在可以選擇基類的向導對話框上選擇（默認已經選中）基類為QMainWindow。為了更加直觀，把類名由默認的test改為MainWindow，如圖3-22所示。然后單擊Finish按鈕，一個Qt程序就自動創建好了。

（2）打開解決方案資源管理器視圖，VC已經幫我們創建好如圖3-23所示的文件。

圖3-22

圖3-23

如果要設計界面，可以雙擊MainWindow.ui，此時將打開設計師界面，在該界面上能以可視化方式進行界面設計。main.cpp中定義了程序入口函數main()。MainWindow.cpp中定義了表示主窗口的類MainWindow，該類繼承自QMainWindow。MainWindow類的對象在main()函數中有定義，如下所示：

（3）不添加任何代碼，直接按Ctrl+F5快捷鍵運行程序，此時VC會自動在下方顯示輸出視圖。我們可以看到編譯時的狀態信息，如果沒有錯誤就會顯示編譯成功，如圖3-24所示。

在圖3-24中，顯示成功1個、失敗0個，說明程序運行成功了。運行結果如圖3-25所示。

圖3-24

圖3-25

上面的例子程序是基于QMainWindow類的，下面來看一下基于QWidget類的界面程序。QWidget類是所有窗口類的父類，功能最簡單。

【例3.13】　一個簡單的Widget窗口程序（Qt Creator版）

（1）啟動Qt Creator 4.8.2，新建一個Qt Widgets項目，項目名為test，然后一路跟著向導操作，直到在可以選擇基類的向導對話框上選擇基類為QWidget。為了更加直觀，我們把類名由默認的test改為QWidget，如圖3-26所示。

圖3-26

繼續單擊“下一步”按鈕直到完成。

（2）打開解決方案資源管理器視圖，可以看到Qt Creator已經創建好如圖3-27所示的文件。

如果要設計界面，可以雙擊widget.ui，此時將打開設計師界面，在該界面上能以可視化方式進行界面設計。main.cpp中定義了程序入口函數main()。widget.cpp中定義了表示主窗口的Widget類，該類繼承自QWidget類。Widget類的對象在main()函數中有定義，如下所示：

（3）不添加任何代碼，直接按Ctrl+F5快捷鍵運行程序，如果沒有錯誤就會顯示編譯成功，運行結果如圖3-28所示。

圖3-27

圖3-28

【例3.14】　一個簡單的Widget窗口程序（VC版）

（1）啟動VC2107，新建一個Qt GUI Application項目，項目名為test。然后一路跟著向導操作，直到在選擇基類的向導對話框上選擇基類為QWidget。為了更加直觀，我們把類名由默認的test改為widget，如圖3-29所示。

圖3-29

然后單擊Finish按鈕，一個Qt程序就自動創建好了。

（2）打開解決方案資源管理器視圖，可以看到VC已經創建好如圖3-30所示的文件。

如果要設計界面，可以雙擊widget.ui，此時將打開設計師界面，在該界面上能以可視化方式進行界面設計。main.cpp中定義了程序入口函數main()。widget.cpp中定義了表示主窗口的widget類，該類繼承自QWidget。widget類的對象在main函數中有定義，如下所示：

（3）不需要添加任何代碼，直接按Ctrl+F5快捷鍵運行程序，此時VC會自動在下方顯示輸出視圖。我們可以看到編譯時的狀態信息，如果沒有錯誤就會顯示編譯成功，最終運行效果如圖3-31所示。

還有一種程序類型是對話框程序，我們將在后面一章詳細介紹。長久以來，不同的開發環境，控制臺程序和窗口圖形界面程序井水不犯河水，很少有交集。但在Qt中，它們的結合是那么的簡單。下面我們看一個例子。

【例3.15】　控制臺程序出現Widget窗口

（1）啟動Qt Creator 4.8.2，新建一個控制臺程序項目，項目名為test。

（2）打開main.cpp，輸入如下代碼：

注意，默認建立的控制臺程序給出的應用程序類是QCoreApplication，但是要在控制臺中使用QWidget就必須使用QApplication類。QCoreApplication類提供了一個事件循環，用于非GUI應用程序給自己提供事件循環，因此對于Qt非GUI的應用程序，應該使用QCoreApplication類。對于GUI應用程序（比如用到了Widget窗口），應該使用QApplication類。QApplication類定義在widgets模塊中，與QWidget類相關，能設置鼠標雙擊的間隔時間、按鍵的間隔時間、鼠標拖曳距離和時間、滾輪滾動行數等，還能獲取桌面激活的窗口、模態控件、彈跳控件等。

實例化控件窗口對象后就可以調整窗口的大小并顯示出來，最后設置窗口的標題。打開test.pro，在文件開頭添加“QT+=widgets”。

（3）按Ctrl+R快捷鍵運行這個項目，運行結果如圖3-32所示。

圖3-30

圖3-31

圖3-32