2019 September 17 CPP基础

QT-第一节 QT简介、QT项目初识

Qt概述

  1. 什么是Qt
    1. Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。
    2. 它为应用程序开发者提供建立艺术级图形界面所需的所有功能。
    3. 它是完全面向对象的，很容易扩展，并且允许真正的组件编程。
  2. Qt的发展史
    1. 1991年 Qt最早由奇趣科技开发
    2. 1996年 进入商业领域，它也是目前流行的Linux桌面环境KDE的基础
      1. 即在linux桌面上所有的图形工具都是Qt开发的。
    3. 2008年 奇趣科技被诺基亚公司收购，Qt称为诺基亚旗下的编程语言
    4. 2012年 Qt又被Digia公司收购
    5. 2014年4月 跨平台的集成开发环境Qt Creator3.1.0发布，同年5月20日配发了Qt5.3正式版，至此Qt实现了对iOS、Android、WP等各平台的全面支持。
  3. 支持的平台
    1. Windows – XP、Vista、Win7、Win8、Win2008、Win10
    2. Uinux/X11 – Linux、Sun Solaris、HP-UX、Compaq Tru64 UNIX、IBM AIX、SGI IRIX、FreeBSD、BSD/OS、和其他很多X11平台
    3. Macintosh – Mac OS X
    4. Embedded – 有帧缓冲支持的嵌入式Linux平台，Windows CE
  4. Qt版本
    1. Qt按照不同的版本发行，分为商业版和开源版
      1. 商业版：
        1. 为商业软件提供开发，他们提供传统商业软件发行版，并且提供在商业有效期内的免费升级和技术支持服务。
      2. 开源的LGPL版本：
        1. 为了开发自有而设计的开放源码软件，它提供了和商业版本同样的功能，在GNU通用公共许可下，它是免费的。
  5. 下载与安装：
    1. 下载地址（我使用的是5.9.8）：http://download.qt.io/archive/qt/
    2. 根据不同的平台下载不同的版本
    3. 安装：安装教程
      1. 双击安装
      2. 跳过账号设置
      3. 选择安装路径，最好不要选择C盘
      4. 安装组件选择（如果内存足够大建议全部勾选）

        1. Qt组件 图4

          1. 如果你使用MinGW那套编译器的话，则MinGW组件必选，同样的，如果你用VS的话则需要勾选相应VS版本的组件，想要进行安卓的开发也是同样的道理
            1. 注意，如果没有勾选MinGW，那么你用Qt创建的项目就必须用VS编译运行
          2. sources则是一些QT组件的C++或QML源代码，根据个人需求安装，不选对编程也无影响
          3. QTcharts则是帮助数据可视化的一个组件，提供一套易于使用的图表组件
          4. QT data Visualization就是数据可视化组件
          5. Keyboard是提供的可扩展的虚拟键盘
          6. Purchasing提供了一套商店购买API,可以将你的APP发布到这些应用商店
          7. Qt WebEngine，该模块集成了最新的谷歌浏览器引擎
          8. 下面几个是：技术预览版内容
          9. 最后一项则是废弃（deprecated）的或是过时的组件，不推荐安装
          10. 组建添加的越多，Qt的运行速度就越会受到影响，所以应该按需要添加组件。

        2. Tools组件 图4

    4. VS的QT插件安装：地址
  6. 成功案例(下面都是一共Qt开发的)
    1. Linux桌面环境KDE
    2. WPS Office 办公软件
    3. Skype 网络电话
    4. Google Earth 谷歌地图
    5. VLC多媒体播放器
    6. VirtualBox虚拟机软件
  7. Qt核心知识
    1. 三大基类： QWidget、QMainWindow、QDialog
    2. 布局
    3. 常用控件
    4. 消息机制、事件
    5. 绘图
    6. 文件系统

创建Qt项目

  1. 使用向导创建
    1. 打开Qt Creator 界面选择 New Project或者选择菜单栏 【文件】-【新建文件或项目】菜单项
    2. 弹出New Project对话框，选择Application->Qt Widgets Application->选择【Choose】按钮
    3. 设置项目名称和路径，按照向导进行下一步(注意：项目名称、路径不支持中文、空格)
    4. build system：选择qmake->下一步
    5. Details :
      1. Class name ： 类名
      2. base Class: 基类，这里有三个
        1. QMainWindow：继承自QWidget，新增了一些栏
        2. QWidget：基类，最简单的窗口，啥都没有
        3. QDialog：继承自QWidget，对话框功能
      3. 头文件：默认生成的.h文件
      4. 源文件：默认生成的.cpp文件
      5. 选择基类为：QWidget，设置类名为：MYWidget,取消勾选Generate form （不默认创建一个UI，相当于iOS的main.storyboard）,点击下一步
    6. kit selection:选择编辑器
      1. 选择使用哪些编译器进行编辑
      2. 比如:
        1. Desktop Qt 5.9.8 MSVC2017 64bit :使用VS2017进行编译
          1. 创建完项目以后Qt自己不能编译，必须用VS打开编译运行
        2. Desktop Qt 5.9.8 MinGW 32bit :使用Qt自带的MinGW编译器编辑
          1. 创建完项目以后可以直接用Qt进行编译

      3. 如果两个编译环境都选择了，打开项目后，编译会返现错误，因为此时的项目默认是使用VS编译的，那么我如何切换成MinGW编译呢？

        图4

    7. summary：
      1. 添加到版本控制系统->Configure
      2. 选择版本控制的类型，比如git
      3. 这里先不设置，点击完成
    8. 系统会默认给我们添加main.cpp、mywidget.cpp、 mywidget.h和一个.pro项目文件，点击完成，即可创建出一个Qt桌面程序。
  2. 手动创建
    1. 新建项目->选择“其他项目”-> empty qmake project->choose
    2. 设置名称、路径
    3. 选择编译器kit selection->下一步
    4. summary
    5. 完成，此时创建一个空项目，这个项目中只有一个pro文件
    6. 右击项目名称，选择“添加新文件(add new…)”
    7. 弹出新建文件对话框
    8. 在此对话框中选择要添加的类或者文件，根据向导完成文件的添加。
  3. .pro文件：为Qt工程文件
    1. 在使用Qt向导生成的应用程序.pro文件，该文件为项目说明文件
    2. 该文件由项目自动生成

    3. 格式如下：

       QT       += core gui  //Qt包含的模块 ：core模块、gui模块，就相当于iOS有哪些框架framework，UIKit等，默认包含了core、gui模块，但是如果项目中使用了一些类不在在写模块时，还要在这里手动添加改模块
 greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets //大于Qt4版本 才包含widget模块，因为QT4之前widget模块包含在GUI模块中
 TARGET = QtFirst  //应用程序名  生成的.exe程序名称
 TEMPLATE = app    //模板类型    应用程序模板
 SOURCES += main.cpp\   //源文件
         mywidget.cpp
 HEADERS  += mywidget.h   //头文件
      1. .pro就是工程文件(project)，它是qmake自动生成的用于生产makefile的配置文件。.pro文件的写法如下
        1. 注释: 从“#”开始，到这一行结束。
        2. TEMPLATE:模板变量告诉qmake为这个应用程序生成哪种makefile。下面是可供使用的选择：
          1. app -建立一个应用程序的makefile。这是默认值，所以如果模板没有被指定，这个将被使用。
          2. lib - 建立一个库的makefile
          3. vcapp - 建立一个应用程序的VisualStudio项目文件。
          4. vclib - 建立一个库的VisualStudio项目文件。
          5. subdirs -这是一个特殊的模板，它可以创建一个能够进入特定目录并且为一个项目文件生成makefile并且为它调用make的makefile。
        3. TARGET: 指定生成的应用程序名，TARGET = QtDemo
        4. HEADERS: 工程中包含的头文件,HEADERS += include/painter.h
        5. FORMS: 工程中包含的.ui设计文件,FORMS += forms/painter.ui
        6. SOURCES: 工程中包含的源文件,SOURCES += sources/main.cpp sources
        7. RESOURCES: 工程中包含的资源文件,RESOURCES += qrc/painter.qrc
        8. greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
          1. 这条语句的含义是，如果QT_MAJOR_VERSION大于4（也就是当前使用的Qt5及更高版本）需要增加widgets模块。如果项目仅需支持Qt5，也可以直接添加“QT += widgets”一句。不过为了保持代码兼容，最好还是按照QtCreator生成的语句编写
        9. CONFIG:配置信息
          1. CONFIG用来告诉qmake关于应用程序的配置信息
          2. CONFIG += c++11 //使用c++11的特性
          3. 在这里使用“+=”，是因为我们添加我们的配置选项到任何一个已经存在中。这样做比使用“=”那样替换已经指定的所有选项更安全。

一个最简单的Qt程序

  1. 代码如下：

     #include "mywidget.h"
 #include <QApplication>
    
 //程序入口： argc：命令行变量数量 grgv：命令行变量数组
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     //应用程序对象，a在qt中有且仅有一个对象
     QApplication a(argc, argv);
     //自定义的对象，继承自QWidget类
     MyWidget w;
     //弹出窗口
     w.show();
     //a.exec:进入消息循环机制，防止引用程序退出
     return a.exec();
 }
    
 //mywidget.h
 #ifndef MYWIDGET_H
 #define MYWIDGET_H
    
 #include <QWidget>
    
 class MyWidget : public QWidget
 {
     Q_OBJECT  //宏，写了这个宏，就支持了Qt中的信号和槽机制
    
 public:
     MyWidget(QWidget *parent = nullptr); //构造
     ~MyWidget(); //析构
 };
    
 #endif // MYWIDGET_H
    
 //mywidget.cpp文件
 #include "mywidget.h"
 MyWidget::MyWidget(QWidget *parent)
     : QWidget(parent)  //: QWidget(parent) 初始化列表，将参数传给他的父类，让父类初始化
 {
 }
    
 MyWidget::~MyWidget()
 {
    
 }
    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,跟iOS的UIApplication一样
      1. 管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置。
      2. 是Qt的整个后台管理的命脉，它包含：
        1. 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。
        2. 它也处理应用程序的初始化和结束，并且提供对话管理。
      3. 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。即一个应用程序存在唯一的一个QApplication对象
    4. a.exec()
      1. 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。
      2. 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. Qt常用快捷键与编码规范

     命名规范：
 类名：首字母大写，采用驼峰标识
 函数、变量：首字母小写，采用驼峰标识
 快捷键：
 运行：ctrl +R
 编译：ctrl+B
 查找：ctrl+F
 帮助文档： F1
 字体缩放：ctrl +滚动鼠标
 自动对齐：ctrl +i
 整行移动：ctrl +shift + ↑ 或者 ↓
 同名之间.h/.cpp 切换 ：F4
 注释： ctrl + /
 跳转到函数定义：F2
 跳过自动补全的括号和引号: ctrl + ];

按钮的创建

  1. 类名：QPushButton
  2. F1帮助中搜索查看可知
    1. QPushButton继承自QAbstractButton，抽象Button
    2. QAbstractButton继承自QWidget

  3. 代码示例：在mywidget窗口上添加一个按钮

     #include "mywidget.h"
 #include<QPushButton>
    
 MyWidget::MyWidget(QWidget *parent)
     : QWidget(parent)  //: QWidget(parent) 初始化列表，将参数传给他的父类，让父类初始化
 {
     //1. 创建按钮
 //    QPushButton *btn = new QPushButton;
     //2. 设置按钮属性
     //设置文字
     //setText函数会将char*类型隐式转换为QString类型
 //    btn->setText("hello");
    
     //show是基类QWidget的方法，在一个新的地方弹出窗口
    //btn->show();
     //在MyWidget窗口弹出
     //3. 添加按钮
 //    btn->setParent(this);
    
     //第二种方式创建
    
     QPushButton *btn2 = new QPushButton("第二个按钮",this);
     //设置按钮的位置point
     btn2->move(100,100);
     //指定窗口的大小
     btn2->resize(100,50);
     //背景色
 //    btn2->setStyleSheet("background-color:yellow");
 //    //文字颜色
 //    btn2->setStyleSheet("color:red");
      btn2->setStyleSheet("QPushButton{color:red;background:yellow}");
    
     //设置MyWidget窗口标题
     this->setWindowTitle("第二个标题");
     //限制MyWidget窗口大小,就是拖动不能够缩小
 //    this->setFixedSize(600,400);
    
      //设置窗口的大小，拖动可以伸缩大小
      this->resize(600,400);
    
 }
    
 MyWidget::~MyWidget()
 {
 }

对象模型（对象树）

  1. 主要是描述QT自动管理内存的机制
  2. 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。
  3. QObject是以对象树的形式组织起来的。QObject是组件的最基类，QWidget继承自QObject
    1. 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。

      1. 比如QPushButton的构造函数：

         QPushButton(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
 QPushButton(const QString &text, QWidget *parent = Q_NULLPTR);
      2. 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. 相反，如果我们创建一个QObject对象没有使用这个构造函数，那么久需要专门设置它的父控件，否则无法显示

         QPushButton *btn = new QPushButton;
 btn->setParent(this);
    2. 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！父控件的意思）
      1. 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。
    1. 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。
    2. 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。
  5. 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
      1. 创建对象：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. 删除对象，即任何对象树中的 QObject对象 delete 的时候：
        1. 如果这个对象有 parent，则自动将其从 parent 的children()列表中删除；
        2. 如果有孩子，则自动 delete 每一个孩子。
      3. Qt 保证没有QObject会被 delete 两次，这是由析构顺序（2中的顺序）决定的。
    2. 如果QObject在栈上创建，Qt 保持同样的行为。
      1. 对象树中的对象是有顺序的！！！
      2. 栈上对象的特点：
        1. 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。
        2. 对象一旦离开作用域会自动销毁，内存回收
      3. 对象析构的过程同堆上的2一样
      4. 不能保证QObject对象会被delete 两次，因为同堆相比，栈多了一个超过作用域销毁delete。
      5. 举例：

        1. 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);
 }
          1. 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）。
          2. 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。

        2. 但是，如果我们使用下面的代码：

           {
     QPushButton quit("Quit");
     QWidget window;
     quit.setParent(&window);
 }
          1. 情况又有所不同，析构顺序就有了问题。
          2. 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。
          3. 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。
          4. 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。
    3. 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。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。

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