Qt程序的基本结构

2018-09-14 本文已影响303人 downdemo

以VS的空项目为例，新建一个Qt界面程序

空项目自带的文件

为了更深入地认识，这里不使用默认的空窗口，而是自己写一个窗口

添加一个窗口

添加窗口后将生成一个Widget.ui文件，双击就会打开Designer界面，可在界面中拖动控件编辑程序。这里使用Designer添加一个按钮

添加一个按钮

编译Widget.ui文件，生成ui_Widget.h文件，将其导入到项目中

ui_Widget.h文件内容如下

/********************************************************************************
** Form generated from reading UI file 'Widget.ui'
**
** Created by: Qt User Interface Compiler version 5.10.1
**
** WARNING! All changes made in this file will be lost when recompiling UI file!
********************************************************************************/

#ifndef UI_WIDGET_H
#define UI_WIDGET_H

#include <QtCore/QVariant>
#include <QtWidgets/QAction>
#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QtWidgets/QButtonGroup>
#include <QtWidgets/QHeaderView>
#include <QtWidgets/QPushButton>
#include <QtWidgets/QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE

class Ui_Form
{
public:
    QPushButton *pushButton;

    void setupUi(QWidget *Form)
    {
        if (Form->objectName().isEmpty())
            Form->setObjectName(QStringLiteral("Form"));
        Form->resize(400, 300);
        pushButton = new QPushButton(Form);
        pushButton->setObjectName(QStringLiteral("pushButton"));
        pushButton->setGeometry(QRect(100, 80, 75, 23));

        retranslateUi(Form);

        QMetaObject::connectSlotsByName(Form);
    } // setupUi

    void retranslateUi(QWidget *Form)
    {
        Form->setWindowTitle(QApplication::translate("Form", "Form", nullptr));
        pushButton->setText(QApplication::translate("Form", "PushButton", nullptr));
    } // retranslateUi

};

namespace Ui {
    class Form: public Ui_Form {};
} // namespace Ui

QT_END_NAMESPACE

#endif // UI_WIDGET_H

可以发现在Designer界面添加的按钮，实际上会在setupUi函数中生成对应的代码，所以setupUi可以简单理解为构造函数，它的作用就是把Designer界面内容显示出来。如果把按钮从Designer中删掉，重新编译后，ui_Widget.h内容如下（QPushButton相关代码被删除）

/********************************************************************************
** Form generated from reading UI file 'Widget.ui'
**
** Created by: Qt User Interface Compiler version 5.10.1
**
** WARNING! All changes made in this file will be lost when recompiling UI file!
********************************************************************************/

#ifndef UI_WIDGET_H
#define UI_WIDGET_H

#include <QtCore/QVariant>
#include <QtWidgets/QAction>
#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QtWidgets/QButtonGroup>
#include <QtWidgets/QHeaderView>
#include <QtWidgets/QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE

class Ui_Form
{
public:

    void setupUi(QWidget *Form)
    {
        if (Form->objectName().isEmpty())
            Form->setObjectName(QStringLiteral("Form"));
        Form->resize(400, 300);

        retranslateUi(Form);

        QMetaObject::connectSlotsByName(Form);
    } // setupUi

    void retranslateUi(QWidget *Form)
    {
        Form->setWindowTitle(QApplication::translate("Form", "Form", nullptr));
    } // retranslateUi

};

namespace Ui {
    class Form: public Ui_Form {};
} // namespace Ui

QT_END_NAMESPACE

#endif // UI_WIDGET_H

这里还需要解释的是namespace Ui，其中的class Form其实就是一个继承了Ui_Form的空类。之后将在Widget.h中声明一个指向Ui::Form的指针，用于操控界面。虽然Form是空类，但它继承了Ui_Form，因此Ui_Form中的所有非私有的内容都能用
随后添加一个头文件Widget.h和源文件Widget.cpp（也可以取其他文件名）

添加头文件和源文件之后的项目结构

Widget.h内容如下，先做一个namespace的前置声明，private作用域中添加了一个指向Ui::Form类型的指针ui，可以将其理解为指向界面的指针。在源文件中用它可以直接访问界面中的控件，如访问之前添加过的按钮，只需要ui->pushButton。这样做的好处就是不需要包含ui_Widget.h，降低了耦合性（每次Designer界面改变都会重新编译ui_Widget.h），这种分离接口和实现的手法类似于PImpl

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QMainWindow> // 窗口派生自QMainWindow

namespace Ui { // 前置声明命名空间
    class Form;
}

class widget : public QMainWindow // 继承
{
    Q_OBJECT // 必须添加的宏

public:
    explicit widget(QWidget *parent = 0); // 必须指定显式构造
    ~widget();

private:
    Ui::Form *ui; // 指向Designer界面的指针
};

#endif // WIDGET_H

这里要解释的是Q_OBJECT，它的本质是一个宏

#define Q_OBJECT \
public: \
    Q_OBJECT_CHECK \
    QT_WARNING_PUSH \
    Q_OBJECT_NO_OVERRIDE_WARNING \
    static const QMetaObject staticMetaObject; \
    virtual const QMetaObject *metaObject() const; \
    virtual void *qt_metacast(const char *); \
    virtual int qt_metacall(QMetaObject::Call, int, void **); \
    QT_TR_FUNCTIONS \
private: \
    Q_OBJECT_NO_ATTRIBUTES_WARNING \
    Q_DECL_HIDDEN_STATIC_METACALL static void qt_static_metacall(QObject *, QMetaObject::Call, int, void **); \
    QT_WARNING_POP \
    struct QPrivateSignal {}; \
    QT_ANNOTATE_CLASS(qt_qobject, "")

QObject类是Qt所有类的基类，只要是QObject的子类就要在第一行代码写上Q_OBJECT，它提供信号槽机制、国际化机制以及 Qt 提供的不基于 C++ RTTI 的反射能力，但即使不使用这些操作最好也添加Q_OBJECT以防出错。这个宏由moc（可以将其理解为一种预处理器）做特殊处理，moc会处理标记了Q_OBJECT的头文件（不处理cpp文件），生成moc_前缀的文件
Widget.cpp内容如下，这里调用setupUi相当于ui_Widget.h中的构造函数，用于显示Widget.ui界面的内容

#include "Widget.h"
#include "ui_Widget.h"

widget::widget(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::Form)
{
    ui->setupUi(this);
}

widget::~widget()
{
    delete ui;
}

利用ui指针也可以访问控件来修改内容，比如在Designer界面中的按钮控件pushButton文本默认是PushButton，在Widget.cpp中使用ui->pushButton->setText即可修改按钮文本，类似也可以自己添加其他控件

#include "Widget.h"
#include "ui_Widget.h"

widget::widget(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::Form)
{
    ui->setupUi(this);
    ui->pushButton->setText("new");
}

widget::~widget()
{
    delete ui;
}

也可以不通过ui指针，也就是不利用Desiner界面，直接用代码生成，比如直接在Widget.cpp的构造函数中添加控件

widget::widget(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::Form)
{
    ui->setupUi(this);

    QVBoxLayout* layout = new QVBoxLayout(this);
    QPushButton* btn = new QPushButton(this);
    btn->setText("test");
    layout->addWidget(btn);

    QWidget *centralWidget = new QWidget();
    centralWidget->setLayout(layout);
    setCentralWidget(centralWidget);
}

随后在main.cpp中包含Widget.h头文件，直接声明一个对象再调用show()就显示了我们自己写的窗口

#include "QtGuiApplication1.h"
#include "Widget.h"
#include <QtWidgets/QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    // QtGuiApplication1 w;
    widget w;
    w.show();
    return a.exec();
}

Qt程序的基本结构

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