Простой пример для ручной сборки
Для лучшего понимания Qt будет правильным выполнить ручную сборку в консоли хотя бы простейшего примера. Методика сборки одинакова для проектов любого размера и важно понимать, как она выполняется.
Рассмотрим простейший пример GUI-приложения, которое выполняет открытие пустого окна на экране. Выделим директорию на диске, где создадим файл main.cpp со следующим содержимым. В пример добавлена нумерация строк для упрощения дальнейших комментариев к примеру. Следует понимать, что нумерация строк не должна содержаться в рабочем файле, так как она не входит в допустимый синтаксис выражений на языке C++.
01. #include
В строках 01 и 02 выполняется включение заголовочных файлов QApplication и QWidget , в которых, кроме прочего, содержится объявление классов QApplication и QWidget . В нашем примере мы создаем экземпляры этих классов.
Следует заметить удобную традицию именования заголовочных файлов используемую в Qt. Начиная с четвертой версии Qt, если вам потребовался класс с именем Qxxx , то, скорее всего, его определение находится в заголовочном файле Qxxx .
В данном примере, класс QApplication интересует нас как организатор цикла сбора сообщений, которые будут приходить в окно нашего GUI-приложения. См. строку 11 (запуск цикла обработки оконных сообщений). Класс QApplication реализован по подобию синглтона (Singleton). Для тех, кто не знаком с этим термином из теории шаблонов проектирования (или, паттернов, от англ. patterns ) дадим небольшое пояснение. Суть синглтона заключается в том, что реализация класса предотвращает возможность создания более одного экземпляра данного класса. Эта особенность нам важна потому, что из нее следует возможность определения внутри библиотеки Qt глобальной переменной с указателем на единственный экземпляр данного класса. Смотрите описание для символа qApp в справке Qt.
В библиотеке Qt используется терминология виджета (от англ. widget — штуковина, приспособление), как элемента GUI-интерфейса. Минимальный общий набор свойств таких элементов представлен классом QWidget .
В строках 06 и 07 создаются объекты классов приложения и виджета. В обоих случаях выполняется статическое создание объектов. Время существования таких объектов ограничивается операторным блоком { … } в котором они созданы. Как только исполнение кода программы дойдет до закрывающей скобки, то оба этих объекта автоматически уничтожатся. Таким образом, в данном примере мы не будет задумываться о способе уничтожения объектов Qt и рассмотрим этот вопрос позже.
При создании объекта QApplication используется параметризованный конструктор в который передаются аргументы запуска приложения (копируются из аргументов функции main()). Внутри объекта класса выполняется парсинг этих аргументов. Класс приложения поддерживает ряд параметры запуска, которые можно уточнить по справке для соответствующего конструктора QApplication . Параметры запуска не входящие в этот список следует анализировать самостоятельно. В конце этого урока, разместив в главном окне приложения несколько элементов управления мы предложим провести эксперимент с параметром запуска -style, для которого, в любой сборке Qt, возможны значения: motif , windows , platinum .
В строке 08 выполняется изменение одного из атрибутов объекта виджета. С помощью метода setWindowTitle() мы устанавливаем свой текст для заголовка нашего будущего окна. Обратите внимание, что изображение строки обернуто вызовом функции трансляции tr() . Это требование интернационализации приложения. По всем подобным оберткам, специальными средствами Qt, могут быть созданы специальные файлы с переводами на разные языки, которые можно будет использовать в приложении для выполнения автоматических замен. Обычно, такие файлы включают в сборку приложения в виде ресурсов.
В строке 10 выполняется открытие окна приложения. До версии Qt4, перед открытием окна выполнялась явное объявление виджета как главного виджета приложения. Это делалось с помощью следующего кода.
App.setMainWidget(&wgt);
Начиная с версии Qt4 выполнение такой связи выполняется автоматически через обращение к глобальному указателю qApp на экземпляр класса приложения.
В строке 11 выполняется запуск цикла обработки сообщений операционной системы направленный в окно приложения. Цикл завершается при выполнении какой-нибудь из команд закрытия приложения. Код закрытия приложения возвращается методом exec() при завершении метода. Именно этот код становится кодом возврата функции main() за счет передачи его через оператор return .
Теперь попробуем выполнить сборку приложения. Проще всего это будет сделать в Linux. Для этого надо будет просто открыть консоль и выполнить некоторые команды, которые мы сейчас опишем. Для Windows такая работа может потребовать установку путей на директории размещения утилиты qmake из Qt SDK. Данная утилита реализует правила системы сборки проектов QMake.
Для начала следует узнать, что нам доступно из консоли. Если мы в консоли bash (*nix), то сделать это достаточно просто. Наберите команду qmake и нажмите два раза табуляцию. Мы должны увидеть список всех команд, которые начинаются с сочетания qmake . Например, в моем случае я вижу две команды: qmake и qmake-qt4 . Это говорит о том, что у меня из репозитория установлены две версии библиотеки. Команда qmake соответствует версии Qt5 (действует умолчание для последней версии), а команда qmake-qt4 соответствует, соответственно Qt4. Теперь, в зависимости от того, какой командой я воспользуюсь, я буду делать сборку либо с использованием версии Qt5, либо с использованием версии Qt4.
Если все у нас в системе настроено нормально и версии Qt SDK удачные, то сборка проекта должна быть выполнена с помощью следующих трех команд.
$ qmake -project $ qmake $ make
С помощью первой команды будет создан проектный файл. Проектный файл имеет суффикс .pro . В контексте Windows правильно будет сказать "расширение pro ". Понятия суффикс имени файла и расширение файла означают совершенно разные вещи, хотя и кажутся похожими. Следите за правильностью употребления.
Вторая команда должна создать файл сценария компиляции — Makefile. Третья команда должна выполнить сценарий компиляции, в результате которого должен получиться исполняемый файл приложения.
Если этого не произошло, то попробуем найти проблему.
Откройте проектный файл. Попробуйте найти там следующую строку.
QT += gui
Если такой строки там нет, то следует ее добавить, иначе в зависимости от версии SDK проект может быть воспринят как консольный и в него не будут включены пути на заголовочные файлы классов GUI. Это приведт к тому, что при компиляции будут выведены ошибки о том, что включенные заголовочные файлы не найдены.
Следует иметь в виду, что если вы имеете дело с Qt SDK версии 5, то данное определение должно еще включать группу widgets , как показано ниже.
QT += gui widgets
Откройте QtCreator. Для создания нового проекта запустим мастер создания проекта из меню "File->New File or Project …". В открывшемся окне первой страницы мастера предлагается выбрать шаблон будущего проекта. Для группы проектов "Application" выберем вариант "Qt GUI Application" и щелкнем по кнопке "Choose" для перехода на следующую страницу мастера.
На второй странице мастера создания проекта предлагается выбрать имя проекта и директорию его размещения. По указанному имени проекта будет создана поддиректория в которой будут размещены файлы проекта. Создание поддиректории будет выполнено в указанной директории размещения. Таким образом, имя проекта должно определяться правилами которым должно подчиняться имя директории. Однако, чтобы избежать проблем, не используйте русских букв и пробелов. Используйте английские буквы, цифры и символы подчеркивания и тире (знак минуса). Пусть наш проект будет называться app1 . Запишем его в строку name , а в строке выбора директории проекта укажем директорию, где и в дальшейшем будем создавать проекты на Qt. Следует избегать путей с русскими буквами и пробелами. Рано или поздно, они могут вызвать проблемы. Если необходимо запомнить этот путь для следующего раза, установите флажок "Use as default project location". Щелкнем по кнопке "Next" для перехода на следующую страницу мастера.
На третьей странице мастера создания проекта предлагается выбрать Qt SDK из списка найденных и зарегистрированных в QtCreator. Выберите вариант Qt4. Для выбранной версии SDK, следует определить профили сборки проекта. Предлагаются варианты "Release" и "Debug" Сборка "Release" не содержит отладочных символов в исполняемом файле и рекомендуется для передаче в реальное использование. Во всех остальных случаях, удобнее использовать сборку "Debug". В текущем примере, выбор сборки не имеет значения. Можно оставить включенным оба профиля. Справа от названия профиля расположено поле ввода в котором записан путь по которому будет выполняться соответствующая сборка. Часто эти пути редактируют исходя из разных традиций. В нашем примере мы можем оставить эти пути без изменений. Щелкнем по кнопке "Next" для перехода на следующую страницу мастера.
На четвертой странице мастера создания проекта предлагается выбрать имя класса для главной формы проекта, базовый класс, от которого следует унаследовать главную форму проекта и имена файлов, где будет размещен интерфейс и реализация создаваемого класса главной формы. Кроме этого, на странице следует указать будет ли использовано визуальное проектирование формы. Так как мы не будем использовать визуальное проектирование, то следует проследить, чтобы флажок "Generate form" был снят.
Наиболее интересным на четвертой странице мастера создания проекта является выбор базового класса для создания класса формы. Предлагаются три варианта.
Для нашего примера, выберем в качестве базового класса, простейший вариант — QWidget . Имена для главного класса формы и для файлов, где будет размещаться его интерфейс и реализация можно оставить значениями по-умолчанию. Щелкнем по кнопке "Next" для перехода на следующую страницу мастера.
Пятая страница мастера создания проекта позволяет определить связь создаваемого проекта с уже открытыми проектами и указать выбор какой-нибудь доступной системы управления версиями проекта. В текущем примере нас не интересуют данные возможности, поэтому нам следует завершить работу мастера щелкнув кнопку "Finish".
В разных версиях QtCreator шаги по созданию проекта могут несколько отличаться, но, по сути, здесь изложены главные моменты, которые следует понимать при создании GUI-проекта. Текущее описание делалось на основе версии QtCreator 2.7.0.
После выполнения мастера создания проекта в QtCreator откроется вид с созданным проектом. Выполните запуск проекта, чтобы проверить настройки среды разработки. Если все в порядке, то созданный шаблон проекта должен откомпилироваться и запуститься. Для обычного запуска проекта можно воспользоваться щелчком по кнопке с изображением зеленого треугольника, размещенной на панели инструментов. Кнопка с изображением зеленого треугольника с жуком выполняет функции запуска в режиме отладке. В этом случае, если в проекте установлены точки останова, то при их достижении, выполнение запущенного приложения остановится и в редакторе отладке подсветится строка на которой был выполнен останов.
QtCreator заметно отличается своим дизайном от других сред разработки. Однако, его дизайн удивительно эргономичен. Кроме прочего, в эпоху широких экранов, очень выгодно смотрится панель инструментов расположенная слева в главном окне среды разработки. В нижней части панели инструментов, как уже говорилось, расположены кнопки запуска приложения, а в верхней — кнопки выбора вкладок для главного окна среды разработки. Рассмотрим список основных вкладок.
Возьмем проект, который мы создали в предыдущем разделе с помощью мастера среды разработки QtCreator. Созданный проект включает в себя следующие файлы.
Возможно, имена файлов в вашем проекте несколько отличаются. Это может быть либо потому, что вы их явно указали другими, при создании проекта, либо значения по умолчанию для вашей версии QtCreator иные.
Откроем файл реализации главного окна приложения — widget.cpp . Изменим его до состояния представленного в следующем примере. Помните, что номера строк указаны только для удобства комментариев.
01. #include
В строках 01-03 выполняется включение файлов с интерфесами следующих классов виджетов.
Тело конструктора класса Widget содержит две строки настройки атрибутов окна (строки 10-11) и 8 строк создания и размещения на поле окна трех других виджетов (строки 13-20).
Настройка атрибутов окна состоит из команду установки имени окна приложения и минимального размера окна приложения. Для задания минимального размера использован метод, принимающий значения ширины и высоты окна в пикселях.
Строка 13 содержит создание экземпляра класса QLabel. Объект создается динамически, через оператор new. Для создания объекта используется конструктор, первым параметром которого указывается строка, которую должен изображать создаваемый объект. Вторым параметром данного конструктора следует указать адрес объекта, который станет владельцем создаваемого объекта метки. В качестве адреса владельца указано значение this . По правилам языка C++, this является указателем на объект внутри которого он используется. Т.е., в данном контексте, это указатель на созданный экземпляр класса Widget . Таким образом, в строке 13 создается объект класса метки, который должен изображать указанный текст и владельцем которого назначается текущий объект.
Здесь пришло время рассказать о цепях владения, которые реализованы в системе классов Qt для решения проблемы уничтожения объектов для предотвращения случайных утечек памяти. Следует вспомнить, что объекты созданные динамически, т.е. с помощью оператора new , размещаются в специальной области памяти, называемой кучей (heap) и которые живут в куче до тех пор пока не будут явно уничтожены оператором delete . Если программист не отслеживает уничтожение объектов, которые стали ненужными и не вызывает для их уничтожения оператор delete , то это становится причиной утечки памяти в приложении, которая является серьезной проблемой для ряда языков программирования в группу которых входит язык C++.
Существует несколько известных схем автоматического слежения за уничтожением динамически созданных объектов. Один из них заключается в использовании умных указателей, о которых, следует рассказать позже. Другой способ заключается в создании цепей владения, о котором мы сейчас расскажем. Третьим способом является создание подсистемы уборки мусора, которая должна отлеживать ненужные объекты и уничтожать их. Последний способ, традиционный для ядер многих современных языков, в C++ практически не используется. Гораздо более популярными в традициях языка C++ являются первые два способа.
Итак, цепи владения реализуют следующую простую идею. Создается некоторый объект, за уничтожением которого мы обязуемся следить. Проще всего создать такой объект статическим определением и тогда он уничтожится автоматически, когда исполнение программы достигнет конца операторного блока { … } в котором он был определен. Далее, при динамическом создании других объектов будем назначать для них объекты владельцев. В обязанности владельцев будет входить уничтожении владеемых объектов в теле собственного деструктора. Напомним, что деструктор — это особый метод, который вызывается при уничтожении объекта. Таким образом, можно построить такую цепь владения относительно первого объекта, все элементы которой будут автоматически уничтожены при уничтожении первого объекта. При организации такой схемы следует лишь правильно учитывать время жизни объекта, который назначается владельцем другого объекта, чтобы объекты не были уничтожены преждевременно.
Именно такая схема владения реализована в системе классов Qt. При создании многих классов из этой библиотеки можно воспользоваться конструктором, который единственным или последним параметром принимает указатель на объект, который назначается владельцем к создаваемому объекту. Параметр этот описывается как параметр со значением по умолчанию, которое определяется как ноль. Таким образом, если адрес владельца не указывается, то параметр получает значение ноль и схема владения для такого объекта отключается. В этом случае следует помнить о явном уничтожении такого объекта.
При реализации схем цепей владения, в некоторых библиотеках используется параметр с именем owner , что с английского языка переводится как владелец . Однако в библиотеке Qt такой параметр называется parent , что переводится с английского как родитель . В результате этого, у некоторых новичков возникает недопонимание образованное тем, что понятие "родитель" традиционо относится к цепям наследования в ООП, однако цепи наследования и цепи владения не имеют ничего общего. Будьте внимательны и не становитесь жертвой заблуждения в этом вопросе.
Вернемся еще раз к строке 13. Там мы создали объект владельцем которого назначен текущий объект главного окна приложения. Переменная plb , которая хранит адрес созданного объекта будет уничтожена автоматически при достижении конца кода конструктора. Однако объект который был распределен в памяти останется жить и далее, и будет жить до тех пор, пока объект главного окна приложения не будет уничтожен. При уничтожении объекта главного окна будут автоматически уничтожены все объекты, которыми объект окна владеет.
В строке 14 мы обращаемся к методу задания атрибутов геометрии, которые определяют размещение настраиваемого объекта относительно своего владельца. Первым и вторым значением указываются горизонтальная и вертикальная координата для верхнего левого угла объекта. Третьим и четвертым значением указывается ширина и высота настраиваемого объекта.
Если вы добились того, что пример, созданный в предыдущем разделе собрался и запустился без ошибок, то должен выполниться и этот пример, который является расширением предыдущего.
Используя данное приложение можно поэкспериментировать с параметрами запуска приложения. Проще всего это сделать в консоли. Зайдите в директорию сборки приложения и выполните следующие варианты запуска приложения с параметрами. В каждом из запусков должна быть заметна разница в стиле прорисовки виджетов.
$ ./app1 -style=motif $ ./app1 -style=windows $ ./app1 -style=platinum
В данном примере, исполняемый файл приложения указан именем app1 . Возможно, что в вашем случае, исполняемый файл имеет другое имя. В операционной системе Windows, исполняемые файлы имеют расширение exe . Кроме того, в операционной системе Windows, выполнить запуск исполняемого файла из текущей директории можно без указания относительного пути, т.е. без указания (./ ) — символ точки является синонимом текущей директории, а символ прямого слеша — символом разделителя в записи файловых путей. Также, следует иметь в виду, что символ доллара — это символ стандартного приглашения в консоли *nix для обычного пользователя и набирать его частью команды не нужно. В консоли Windows, символом приглашения обычно является символ угловой скобки (> ).
Параметры запуска, также можно указать при запуске приложения из среды разработки QtCreator. Для этого щелкните на панели инструментов слева по значку Projects . Откроется соответствующая вкладка с настройками. В верхней части окна можно видеть иерархическую систему вкладок. Вкладки самого верхнего уровня определяют проект, так как в среде разработки могут быть открыты несколько проектов. Следующий уровень вкладок, кроме прочего, должен содержать вкладку Build&Run , которая нам нужна. В этой вкладке далее следует выбор версии Qt SDK, для случая, если вы делаете сборку проекта сразу под несколько версий. Если вы собираете проект под одну версию, то выбор будет состоять из одного элемента. Внутри виджета выбора версии Qt SDK, расположены две стилизованные кнопки с закругленными краями — кнопки Build и Run . Щелкните по кнопке Run , чтобы выбрать соответствующую группу настроек. Там, в одноименной группе параметров Run вы найдете однострочное поле ввода напротив метки Arguments . Это и есть конечная цель нашего выбора. Запишем туда следующую строку.
Style=motif
Запустите приложение. Потом попробуйте другие значения: windows и platinum . Напомним, что объект класса QApplication поддерживает список из пары десятков параметров запуска, о которых можно прочитать в справке по соответствующим конструкторам класса.
Работая над примером, познакомьтесь со справочной информацией по используемым в примере классам. Попробуйте добавить на форму другие экземпляры классов метки, однострочного поля ввода и кнопки. Кроме этого, попробуйте познакомиться со справкой и добавить на форму объекты следующих классов.
В заключении урока следует заметить, что используемый способ "жесткого" размещения объектов на поле формы, через явное указание геометрии размещения не является традиционным и рекомендуемым в библиотеке классов Qt. В следующих уроках будут рассмотрены менеджеры компоновки, которые являются современными и удобными средствами размещения виджетов на форме.
Программирование с Qt
Существуют версии Qt для unix-подобных операционных систем с X Window System (например, X.Org (EN), Mac OS X и ОС Windows). Также Qt Software портирует свой продукт на мобильные платформы: Embedded Linux (EN), S60 (EN) и Windows CE. Qt предоставляет большие возможности кросс-платформенной разработки самых разных программ, не обязательно с графическим интерфейсом. На нем, в частности, основана популярная среда рабочего стола KDE (EN).
Инструментарий разбит на модули , каждый из которых размещается в отдельной библиотеке. Базовые классы находятся в QtCore , компоненты графических интерфейсов – в QtGui , классы для работы с сетью – в QtNetwork и т.д. Таким образом, можно собирать программы даже для платформ, где нет X11 или другой совместимой графической подсистемы.
Нам потребуется установить среду разработки Qt. Программное обеспечение распространяется на условиях свободной лицензии GPL 3.0 или LGPL 2.1. Его можно получить по адресу http://www.qtsoftware.com/downloads (EN).
В репозиториях популярных дистрибутивов GNU/Linux уже есть готовые пакеты со средой разработки Qt (например, в Debian, Fedora, Gentoo, Mandriva, Ubuntu). Тем не менее, пользователь может собрать и установить инструментарий из исходных текстов.
Для систем, использующих X11, необходимо загрузить файл qt-x11-opensource-src-4.x.y.tar.gz , где 4.x.y – последняя доступная версия из стабильных. Мы будем устанавливать версию 4.5.0.
В директории с файлом qt-x11-opensource-src-4.5.0.tar.gz выполните следующие команды:
tar xvfz qt-x11-opensource-src-4.5.0.tar.gz cd qt-x11-opensource-src-4.5.0Прежде чем собирать Qt, запустите скрипт configure . Полный набор его опций выдается по команде./configure -help , но обычно можно использовать типовые настройки.
Параметр -prefix задает каталог для установки (по умолчанию используется /usr/local/Trolltech/Qt-4.5.0). Также имеются ключи для инсталляции различных компонентов (исполняемых файлов, библиотек, документации, и т.д.) в разные директории.
При запуске скрипт требует подтвердить согласие пользователя с условиями лицензии GPL / LGPL. После выполнения
./configureможно запустить сборку и установку при помощи команд:
make & make installИмейте в виду, что компиляция занимает много времени, а для установки Qt могут потребоваться права суперпользователя (файлы записываются в /usr/local/).
Если в дальнейшем вам понадобится в той же директории заново сконфигурировать и пересобрать Qt, удалите все следы предыдущей конфигурации при помощи make confclean , прежде чем снова запускать./configure .
Путь к исполняемым файлам Qt нужно добавить в переменную окружения PATH. В оболочках bash, ksh, zsh и sh это можно сделать, дописав в файл ~/.profile следующие строки:
PATH=/usr/local/Trolltech/Qt-4.5.0/bin:$PATH export PATHВ csh и tcsh нужно дописать в ~/.login строку:
setenv PATH /usr/local/Trolltech/Qt-4.5.0/bin:$PATHЕсли вы используете другую оболочку, то обратитесь к соответствующим разделам документации.
Кроме того, необходимо добавить строку /usr/local/Trolltech/Qt-4.5.0/lib в переменную LD_LIBRARY_PATH , если компилятор не поддерживает RPATH. Мы используем GNU/Linux и GCC (EN), поэтому пропускаем этот шаг.
Затем с помощью утилиты qtdemo запустите демонстрационные приложения для проверки работоспособности установленного инструментария.
Недавно появилась кросс-платформенная среда разработки Qt Creator. На сайте Qt Software можно найти полный SDK, включающий IDE (помимо библиотек и основных средств разработчика). Загрузите бинарный файл qt-sdk-linux-x86-opensource-xxx.bin и запустите мастер установки:
chmod +x ./qt-sdk-linux-x86-opensource-2009.01.bin ./qt-sdk-linux-x86-opensource-2009.01.binЕсли не собираетесь устанавливать SDK в домашнюю директорию, то запускайте инсталлятор с правами суперпользователя.
В состав Qt включены инструменты разработчика с графическим или консольным интерфейсом. В их числе:
Утилита qmake используется для автоматического генерирования Makefile на различных платформах.
В целом qmake ориентируется на Qt. Если вас интересуют кросс-платформенные системы сборки более широкого назначения, то можете обратиться к CMake, которая также поддерживает Qt.
Новичкам стоит остановиться на qmake.
Полную документацию по этой утилите вы можете найти в Qt Assistant. Также с Qt поставляются страницы руководства, в том числе qmake(1) (наберите в командной строке man qmake). Здесь мы приведем основные указания, которые помогут вам собирать код примеров статьи, а также свои простые проекты.
В качестве примера создадим директорию myproject и добавим туда файлы hello.h, hello.cpp и main.cpp . В hello.h опишем прототип функции hello():
Реализацию hello() поместим в hello.cpp:
Здесь qDebug() используется для вывода отладочной информации. Ее можно убрать, объявив при компиляции символ QT_NO_DEBUG_OUTPUT . Также имеется функция qWarning() , выдающая предупреждения, и qFatal() , завершающая работу приложения после вывода сообщения о критической ошибке в STDERR (то же самое, но без завершения работы, делает qCritical()).
В заголовочном файле
Код основного приложения (здесь мы следуем соглашению, по которому main() помещается в файл main.cpp):
Чтобы создать файл проекта, запустите
После этого должен появиться файл myproject.pro примерно такого содержания:
Оператор = используется для присвоения значений переменным, += добавляет новую опцию к переменной, -= удаляет указанную опцию.
TEMPLATE = app обозначает, что мы собираем приложение; для библиотеки используется TEMPLATE = lib .
TARGET – имя целевого файла (укажите TARGET = foobar , чтобы получить исполняемый файл foobar).
DEPENDPATH – директории для поиска при разрешении зависимостей.
INCLUDEPATH – директории с заголовочными файлами.
После запуска
на основе myproject.pro в GNU/Linux будет создан обычный Makefile:
Опции qmake влияют на содержимое Makefile. Например, qmake -Wall добавит к флагам компилятора -Wall – вывод всех предупреждений.
По команде make мы получим исполняемый файл myproject , который выводит на экран строку «Hello, World!».
Эта схема может показаться слишком сложной, но в реальных проектах qmake берет на себя большую часть работы по сборке (например, запускает компилятор метаобъектов).
Описанных выше инструментов достаточно для разработки приложений. Вы можете использовать любимый текстовый редактор, например GNU Emacs или Vim. С Qt работают также традиционные IDE, такие как KDevelop.
Однако не так давно Qt Software выпустила свою кросс-платформенную IDE Qt Creator. В неё встроены все инструменты разработчика, имеется редактор с подсветкой и дополнением кода, отладчик (графический интерфейс для gdb), а также реализована поддержка Perforce, SVN и Git.
При работе в Qt Creator используется несколько режимов, которым соответствуют вкладки на панели слева. Для быстрого переключения между режимами можно использовать комбинации клавиш Ctrl+1, Ctrl+2 , и т.д. Основному режиму редактирования соответствует Ctrl+2 .
Для навигации в редакторе применяется комбинация клавиш Ctrl+K . После ее нажатия нужно указать один из префиксов:
Таблица 1. Префиксы для навигации в Qt Creator
После префикса нажмите пробел и введите соответствующую информацию. Например, для перехода на строку 93 текущего файла нужно напечатать " l 93 " (то же самое можно сделать при помощи Ctrl+L), для перехода к документации по теме qobject_cast – "? qobject_cast" и т.д.
В нижней части окна при этом отображается поле с автоматическим дополнением.
Таблица 2. Комбинации клавиш для редактора Qt Creator
Ctrl+[ | Перейти к началу блока |
---|---|
Ctrl+] | Перейти к концу блока |
Ctrl+U | Выделить блок |
Ctrl+Shift+U | Снять выделение блока |
Ctrl+I | Выровнять блок |
Ctrl+< | Свернуть блок |
Ctrl+> | Развернуть блок |
Ctrl+/ | Закомментировать блок |
Ctrl+Shift+ | Переместить строку вверх |
Ctrl+Shift+↓ | Переместить строку вниз |
hift+Del | SУдалить строку |
Во встроенном редакторе реализовано «умное» дополнение кода, вызываемое комбинацией клавиш Ctrl+<Пробел> . База символов составляется на основе заголовочных файлов проекта из INCLUDEPATH .
Для чтения документации в IDE предусмотрен отдельный режим справки . Чтобы получить контекстную помощь по классу или методу, просто передвиньте текстовый курсор к имени и нажмите F1 . Также полезна клавиша F2 , перемещающая к определению в заголовочных файлах.
Чтобы переключиться из режима справки или отладки в основной режим редактирования, нажмите Esc . В режиме редактирования Esc переводит фокус из дополнительных окон (например, вывода компиляции или контекстной справки) на редактор. Если нажать Esc еще раз, то дополнительные окна закрываются.
Как и qmake , Qt Creator использует файлы в формате.pro , поэтому в IDE легко импортируются старые проекты, созданные вручную. Также доступен мастер, при помощи которого можно создать заготовку нового проекта.
Сейчас Qt Creator активно разрабатывается, но если вам нужна классическая IDE для Qt, работающая на различных платформах, то это лучший вариант.
В Qt используется CamelCasing : имена классов выглядят как MyClassName , а имена методов – как myMethodName .
При этом имена всех классов Qt начинаются с Q , например QObject, QList или QFont .
Большинству классов соответствуют заголовочные файлы с тем же именем (без расширения.h), т.е. нужно использовать:
#includeПоэтому в дальнейшем мы не будем отдельно оговаривать, где объявлен тот или иной класс.
Методы для получения и установки свойств (getter и setter ) именуются следующим образом: свойство fooBar можно получить при помощи метода fooBar() и установить при помощи setFooBar() .
T fooBar() const; void setFooBar (T val);При разработке собственных приложений на Qt стоит придерживаться этого стиля.
Для эффективной работы с классами на стадии выполнения в Qt используется специальная объектная модель, расширяющая модель C++. В частности, добавляются следующие возможности:
Многие объекты определяются значением сразу нескольких свойств, внутренними состояниями и связями с другими объектами. Они представляют собой индивидуальные сущности, и для них не имеет смысла операция буквального копирования, а также разделение данных в памяти. В Qt эти объекты наследуют свойства QObject .
В тех случаях, когда объект требовалось бы рассматривать не как сущность, а как значение (например, при хранении в контейнере) – используются указатели. Иногда указатель на объект, наследуемый от QObject , называют просто объектом.
Инструментарий спроектирован так, что для QObject и всех его потомков конструктор копирования и оператор присваивания недоступны – они объявлены в разделе private через макрос Q_DISABLE_COPY() :
class FooBar: public QObject { private: Q_DISABLE_COPY(FooBar) };Будьте внимательны и не используйте конструкцию
Foo bar = Foo (baz);
Другие объекты (например, контейнеры и строки) полностью определяются представляемыми данными, поэтому в соответствующих классах имеются операция присваивания и конструктор копирования. Кроме того, объекты, представляющие одинаковые данные, могут прозрачно для программиста разделять их в памяти.
Часть расширений реализована стандартными методами C++, однако Qt использует и более сложные синтаксические расширения, поэтому он использует автоматическую генерацию кода.
Для этого в C++ реализован механизм шаблонов, но он не предоставляет всех необходимых Qt возможностей, плохо совместим с динамической объектной моделью и в полной мере не поддерживается всеми версиями компиляторов.
В сложных ситуациях Qt использует свой компилятор метаобъектов moc , преобразующий код с расширениями в стандартный код C++. Для обозначения того, что класс использует метаобъектные возможности (и, соответственно, должен обрабатываться moc), в разделе private нужно указать макрос Q_OBJECT .
Если вы встречаете странные ошибки компиляции, сообщающие, что у класса не определен конструктор, либо у него нет таблицы виртуальных функций (vtbl), скорее всего вы забыли код, генерируемый moc. Обычно это происходит, если не указан макрос Q_OBJECT .
Во избежание ошибок Q_OBJECT лучше использовать во всех классах, наследуемых от QObject (косвенно либо напрямую).
Использование динамического подхода связано с определенными потерями в производительности по сравнению со статическим, однако этими накладками можно пренебречь, если принять во внимание полученные преимущества.
В числе прочих, метаобъектный код добавляет метод
virtual const QMetaObject* QObject::metaObject() const;
который возвращает указатель на метаобъект объекта.
На системе метаобъектов основаны сигналы, слоты и свойства.
При наследовании от QObject помните об ограничениях, налагаемых moc:
Для динамического приведения QObject используется функция
T qobject_cast (QObject *object);
Она работает как стандартная операция dynamic_cast в C++, но не требует поддержки со стороны системы динамической идентификации типов (RTTI).
Пусть у нас имеется класс MyClass1 , наследующий от QObject и MyClass2 , наследующий от MyClass1:
#includeДинамическое приведение иллюстрирует следующий код:
QObject *a = new MyClass2; MyClass1 *b = qobject_castЭти операции сработают корректно на стадии выполнения.
Как и в случае с dynamic_cast , результат приведения можно проверить:
if (b = qobject_castСистема метаобъектов позволяет также проверить, наследует ли a класс MyClass1:
if (a->inherits("MyClass1")) { b = static_castОднако предпочтителен предыдущий вариант с qobject_cast .
Объекты классов, наследующих от QObject , могут быть организованы в древовидную структуру. При удалении объекта Qt удаляет его дочерние объекты , которые в свою очередь удаляют свои дочерние объекты, и т.д. Иными словами, удаление объекта приводит к удалению всего поддерева, корнем которого он является.
Пусть у нас имеются классы ClassA и ClassB:
Здесь родительский объект устанавливается в конструкторе QObject:
QObject::QObject (QObject *parent = 0);
Его можно установить в последующем при помощи метода setParent() и получить при помощи parent() :
void QObject::setParent (QObject *parent);
QObject* QObject::parent() const;
Если создать в стеке по одному из объектов A и B, то сначала будет создан A, потом B. В соответствии со стандартом C++, удаление происходит в обратном порядке – сначала B, затем A:
Если создать B в куче и назначить его дочерним объектом для A, то вместе с A автоматически удалится B:
Аналогично для более сложных деревьев:
После удаления A удалится всё дерево.
Таким образом, программист должен создавать объекты в куче и задавать соответствующие иерархии, а заботу об управлении памятью Qt берет на себя.
Если объект и его дочерние объекты созданы в стеке, то подобный порядок удаления может привести к ошибкам.
int main() { MyClass b ("B"); MyClass a ("A"); b.setParent(&a); // ... return 0; }Здесь при выходе из области действия сначала будет удален объект A, так как он был создан последним. При этом Qt удалит и его дочерний объект B. Но потом будет сделана попытка удаления B, что приведет к ошибке.
В другом случае проблем не будет, потому что при вызове деструктора QObject объект удаляет себя из списка дочерних объектов родительского объекта:
int main() { MyClass a ("A"); MyClass b ("B", &a); // ... return 0; }Вообще говоря, дочерние объекты должны размещаться в куче.
У каждого QObject есть свойство objectName , для доступа к которому используются методы
QString objectName() const; void setObjectName (const QString& name);По умолчанию objectName – пустая строка. Через это свойство объектам в дереве можно присвоить имена для последующего поиска.
const QList
– возвращает список дочерних объектов.
T findChild (const QString& name = QString()) const;
– возвращает дочерний объект с именем name , который можно привести к типу T, либо 0, если такой объект не найден. Без аргумента name возвращает все дочерние объекты. Поиск осуществляется рекурсивно.
QList
– возвращает все дочерние объекты с именем name , которые можно привести к типу T , либо пустой список, если таких объектов не найдено. Без аргумента name возвращает все дочерние объекты. Поиск осуществляется рекурсивно.
QList
– аналогично, но с поиском по регулярному выражению regExp .
void dumpObjectTree();
– выводит отладочную информацию о дереве объектов с данным корнем.
При создании графических пользовательских интерфейсов взаимодействие объектов часто осуществляется через обратные вызовы, т.е. передачу кода для последующего выполнения (в виде указателей на функции, функторов, и т.д.). Также популярна концепция событий и обработчиков , в которой обработчик действует как перехватчик события определенного объекта.
В Qt вводится концепция сигналов и слотов.
Сигнал отправляется при вызове соответствующего ему метода. Программисту при этом нужно только указать прототип метода в разделе signals .
Слот является методом, исполняемым при получении сигнала. Слоты могут объявляться в разделе pulic slots, protected slots или private slots . При этом уровень защиты влияет лишь на возможность вызова слотов в качестве обычных методов, но не на возможность подключения сигналов к слотам.
Модель сигналов и слотов отличается от модели событий и обработчиков тем, что слот может подключаться к любому числу сигналов, а сигнал может подключаться к любому числу слотов. При отправке сигнала будут вызваны все подключенные к нему слоты (порядок вызовов не определен).
В качестве типичного примера слота рассмотрим метод получения свойства (getter ). Методу установки свойства (setter ) при этом будет соответствовать сигнал.
Обратите внимание на макрос Q_OBJECT , сигнализирующий Qt о том, что используются возможности системы метаобъектов.
Ключевое слово emit отвечает за отправку сигнала.
Для сигнала задается только прототип, причем сигнал не может возвращать значение (т.е., указывается void). За реализацию отвечает компилятор метаобъектов, он же преобразует расширенный синтаксис с ключевыми словами signals, slots, emit в стандартный код C++.
На самом деле, ключевые слова можно заменить на макросы Q_SIGNALS, Q_SLOTS и Q_EMIT . Это полезно, если вы используете сторонние библиотеки, в которых уже используются слова signals, slots или emit .
Обработка ключевых слов отключается флагом no_keywords . В файл проекта qmake (.pro) добавьте
CONFIG += no_keywords
Вы можете посмотреть на результат работы компилятора метаобъектов в файле moc_slots.cpp , который генерируется на основе slots.h и компилируется вместе с остальными.cpp .
Здесь при помощи QObject::connect сигнал объекта a соединяется со слотом объекта b (передаются указатели на QObject). Макросы SIGNAL и SLOT формируют строковые сигнатуры методов. Их аргументы должны содержать прототипы без указания имен переменных, т.е. SIGNAL(valueChanged(int x)) – недопустимый вариант.
Сигнатуры используются для сверки типов: сигнатура сигнала должна соответствовать сигнатуре слота. При этом у слота сигнатура может быть короче, если дополнительные аргументы игнорируются.
Другой вариант вызова QObject::connect:
b.connect (&a, SIGNAL(valueChanged(int)), SLOT(setValue(int)));
Таким образом, здесь вызов MyClass::setValue для a задействует MyClass::setValue для b .
Обратите внимание на строку if (x_ == x) return; . Она нужна, чтобы избежать проблем при циклических соединениях. Например, следующий код сработает:
QObject::connect возвращает true , если соединение успешно установлено, и false в противном случае – например, когда сигнал или слот не обнаружен, либо их сигнатуры несовместимы.
Если добавить при помощи QObject::connect одинаковые соединения, то слот будет вызываться несколько раз.
Для отключения сигнала от слота используется QObject::disconnect:
QObject::disconnect (&a, SIGNAL(valueChanged(int)), &b, SLOT(setValue(int)));При успешном отключении возвращается true .
Если вместо сигнала (SIGNAL(...)) указать 0, то данный получатель сигнала (b) и слот отключаются от любого сигнала:
QObject::disconnect (&a, 0, &b, SLOT(setValue(int)));
Если 0 указать вместо получателя сигнала (b) и слота (SLOT(...)) , то отключено будет всё, что подключено к данному сигналу:
QObject::disconnect (&a, SIGNAL(valueChanged(int)), 0, 0);
Если 0 указать вместо слота (SLOT(...)) , то отключено будет всё, что подключено к данному получателю сигнала (b):
QObject::disconnect (&a, SIGNAL(valueChanged(int)), &b, 0);
Получаем следующие варианты вызова QObject::disconnect:
// Отключить всё от сигналов, отправляемых объектом a: QObject::disconnect (&a, 0, 0, 0); // То же самое, но в виде метода a: a.disconnect(); // Отключить всё от сигнала SIGNAL(...), отправляемого объектом a: QObject::disconnect (&a, SIGNAL(...), 0, 0); // То же самое,но в виде метода a: a.disconnect (SIGNAL(...)); // Отключить данного получателя сигналов b: QObject::disconnect (&a, 0, &b, 0); // То же самое,но в виде метода a: a.disconnect (&b);При удалении одного из объектов соединения Qt автоматически удаляет само соединение.
У компилятора метаобъектов имеется ряд ограничений, которые распространяются и на работу с сигналами и слотами.
Макросы нельзя использовать в любых участках кода, которые должны обрабатываться moc . В частности, через них нельзя указать базовый класс.
Однако некоторые возможности препроцессора использовать можно. Доступны простые условные конструкции (с директивами #if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif, #endif , а также специальным оператором defined). Для создания объявлений у moc имеется опция командной строки -D . Утилита qmake передает moc все объявления, перечисленные в параметре проекта DEFINES .
Например, moc правильно обработает
#if 0 // Игнорируемый блок #endifтакже будет обработан, только если вызвать moc -DFOO , либо если до него имеется строка #define FOO .
Типы должны быть указаны полностью, так как QObject::connect() сравнивает их буквально. В частности, если внутри класса Foo определяется перечисление Bar , то в аргументах сигнала нужно указывать Foo::Bar:
class Foo: public QObject { Q_OBJECT enum Bar { a, b, c }; signals: void somethingHappened (Foo::Bar x); };В качестве параметров сигналов и слотов нельзя использовать указатели на функции. Например,
int (*fun)(int)не является допустимым аргументом. Можно использовать typedef:
typedef int (*fun)(int);Обычно вместо указателей лучше применять наследование и виртуальные функции.
Класс, наследующий QObject , может содержать объявление свойства при помощи макроса Q_PROPERTY() :
Q_PROPERTY(type name
READ getFunction
Обязательные параметры макроса:
Не обязательные параметры макроса:
Методы могут быть виртуальными либо унаследованными от базового класса. При множественном наследовании они должны принадлежать первому классу в списке.
Для не обязательных атрибутов DESIGNABLE, SCRIPTABLE, STORED, USER допускается указание булевых значений:
Например, QWidget объявляет, в числе прочих, следующие свойства:
Q_PROPERTY (QSize minimumSize READ minimumSize WRITE setMinimumSize) Q_PROPERTY(int minimumWidth READ minimumWidth WRITE setMinimumWidth STORED false DESIGNABLE false) Q_PROPERTY(int minimumHeight READ minimumHeight WRITE setMinimumHeight STORED false DESIGNABLE false)
Свойство minimumSize имеет тип QSize и может быть получено при помощи QSize minimumSize() const и установлено при помощи void setMinimumSize (const QSize&). minimumWidth и minimumHeight вычисляются через minimumSize , поэтому для них указано STORED false .
Пример свойства с атрибутом USER – text в QLineEdit:
Q_PROPERTY(QString text READ text WRITE setText USER true)Для считывания и записи свойства используются методы:
QVariant QObject::property (const char * name) const; bool QObject::setProperty (const char * name, const QVariant& value);property() возвращает значение свойства либо неправильный вариант QVariant , если такого свойства нет.
setProperty() возвращает true , если у объекта есть указанное свойство с типом, совместимым с переданным значением. В противном случае возвращается false .
Если в классе нет указанного свойства, то добавляется динамическое свойство объекта. Перечень динамических свойств можно получить при помощи
QListРассмотрим пример использования свойств. Пусть класс MyClass имеет строковое свойство text (типа QString):
Работа со свойством:
Программа должна вывести на экран следующее:
text: "foo" text: "bar" text: "baz" foo: "bob" bar: "slack"Разумеется, безопаснее и быстрее вызывать методы конкретного класса для считывания и записи свойств. property() и setProperty() нужны в том случае, когда о классе ничего не известно кроме имен и типов свойств.
Если для класса не известен даже перечень свойств и методов, можно использовать метаобъект.
Метаобъект возвращается методом
QObject::metaObject()
С его помощью можно динамически получить информацию о классе, как, например, в Java Reflecion API (EN).
Имя класса возвращает
const char * QMetaObject::className() const;
Указатель на метаобъект базового класса –
const QMetaObject* superClass() const;
Через систему метаобъектов доступны только те методы и конструкторы, перед объявлениями которых указан макрос Q_INVOKABLE:
class MyClass: public QObject { Q_OBJECT public: Q_INVOKABLE MyClass(); // виден системе метаобъектов Q_INVOKABLE void foo(); // виден void foo(); // не виден };Для доступа к методам (в том числе сигналам и слотам) используйте
int QMetaObject::methodCount() const; int QMetaObject::methodOffset() const; QMetaMethod QMetaObject::method (int index) const;Методы и свойства класса проиндексированы. Доступ к методу по индексу осуществляется через QMetaObject::method() .
Общее число методов, с учетом наследованных, возвращает QMetaObject::methodCount() . Смещение методов класса возвращается QMetaObject::methodOffset() , оно показывает, с какого индекса начинаются методы данного класса. Смещение увеличивается при наследовании и показывает число методов базовых классов.
Пример прохода по методам:
const QMetaObject* m_obj = obj.metaObject(); for (int i = m_obj->methodOffset(); i < m_obj->methodCount(); i++) { qDebug() << m_obj->method(i).signature(); }Если бы мы начали с индекса 0, то получили бы методы всех базовых классов, в том числе QObject:
destroyed(QObject*) destroyed() deleteLater() _q_reregisterTimers(void*) ...Методы, начинающиеся с _q_ , используются внутри Qt и не являются частью API.
Конструкторы указываются отдельно:
QMetaMethod QMetaObject::constructor (int index) const; int QMetaObject::constructorCount() const;Например, получим перечень конструкторов QObject:
Результат:
QObject(QObject*) QObject()Индекс метода, сигнала, слота или конструктора можно получить по его сигнатуре:
int QMetaObject::indexOfConstructor (const char * constructor) const; int QMetaObject::indexOfMethod (const char * method) const; int QMetaObject::indexOfSignal (const char * signal) const; int QMetaObject::indexOfSlot (const char * slot) const;Для конструкторов, методов или сигналов ожидаются нормализованные сигнатуры . Их можно получить при помощи статического метода
static QByteArray QMetaObject::normalizedSignature (const char * method);Например,
QMetaObject::normalizedSignature ("int * foo(const QString &, QObject *)")возвращает " int*foo(QString,QObject*) ".
Аналогично работает
static QByteArray QMetaObject::normalizedType (const char * type);Это текстовое приведение к каноническому виду, используемое, в частности, при проверке совместимости сигнала и слота.
Аналогично можно работать со свойствами.
int QMetaObject::propertyCount() const; int QMetaObject::propertyOffset() const; QMetaProperty QMetaObject::property (int index) const; const QMetaObject* m_obj = obj.metaObject(); for (int i = m_obj->propertyOffset(); i < m_obj->>propertyCount(); i++) { qDebug() << m_obj->property(i).name(); }(Если просмотреть все свойства, включая наследованные, то вы увидите, по меньшей мере, objectName из QObject .)
Индекс свойства можно получить по его имени:
int QMetaObject::indexOfProperty (const char * name) const;Перечисления регистрируются в классе при помощи макроса Q_ENUMS() .
Перечисление, значения которого можно комбинировать при помощи побитового ИЛИ, называется флагом и должно регистрироваться при помощи Q_FLAGS() .
QMetaEnum QMetaObject: :enumerator (int index) const; int QMetaObject::enumeratorCount() const; int QMetaObject::enumeratorOffset() const;Флаги используются следующим образом:
int mode = MyClass::Read | MyClass::Write; // ... if (mode & MyClass::Write) // Установлен ли флаг Write? { // ... }Динамическая работа с перечислениями:
Результат работы:
MyClass:: Type MyClass:: ModeИндекс перечисления можно получить по его имени:
int QMetaObject::indexOfEnumerator (const char * name) const;При помощи макроса Q_CLASSINFO() к метаобъекту можно добавлять пары имя–значение. Например,
Эти пары наследуются, и их можно получить из метаобъекта по той же схеме:
QMetaClassInfo QMetaObject:: classInfo (int index) const; int QMetaObject::classInfoCount() const; int QMetaObject::classInfoOffset() const;Для примера выше:
Результат:
Индекс CLASSINFO можно получить по его имени:
int QMetaObject::indexOfClassInfo (const char * name) const;Передача аргументов осуществляется через объекты QGenericArgument и QGenericReturnArgument . Они создаются макросами Q_ARG и Q_RETURN_ARG .
// константная ссылка для передачи значения: Q_ARG (T, const T& value) // ссылка для возврата значения: Q_RETURN_ARG (T, T& value)Пример использования:
Q_ARG(QString, "foo") Q_ARG(int, 23) Q_RETURN_ARG(QString, str)Для создания нового экземпляра класса используется метод метаобъекта newInstance() , которому можно передать до 10 аргументов.
QObject* QMetaObject::newInstance (QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0), QGenericArgument val1 = QGenericArgument(), QGenericArgument val2 = QGenericArgument(), QGenericArgument val3 = QGenericArgument(), QGenericArgument val4 = QGenericArgument(), QGenericArgument val5 = QGenericArgument(), QGenericArgument val6 = QGenericArgument(), QGenericArgument val7 = QGenericArgument(), QGenericArgument val8 = QGenericArgument(), QGenericArgument val9 = QGenericArgument()) const;В случае ошибки возвращается 0.
Для вызова метода используется invokeMethod() :
static bool QMetaObject::invokeMethod (QObject* obj, const char * member, Qt::ConnectionType type, QGenericReturnArgument ret, QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0), QGenericArgument val1 = QGenericArgument(), QGenericArgument val2 = QGenericArgument(), QGenericArgument val3 = QGenericArgument(), QGenericArgument val4 = QGenericArgument(), QGenericArgument val5 = QGenericArgument(), QGenericArgument val6 = QGenericArgument(), QGenericArgument val7 = QGenericArgument(), QGenericArgument val8 = QGenericArgument(), QGenericArgument val9 = QGenericArgument());При асинхронном вызове значение не может быть вычислено.
Имеются перегруженные версии invokeMethod() . Если вы не укажете тип вызова, то будет использоваться Qt::AutoConnection . Если вы не укажете возвращаемое значение, то оно будет проигнорировано.
Те же возможности предоставляет класс QMetaMethod:
bool QMetaMethod::invoke (QObject* object, Qt::ConnectionType connectionType, QGenericReturnArgument returnValue, QGenericArgument val0 = QGenericArgument(0), QGenericArgument val1 = QGenericArgument(), QGenericArgument val2 = QGenericArgument(), QGenericArgument val3 = QGenericArgument(), QGenericArgument val4 = QGenericArgument(), QGenericArgument val5 = QGenericArgument(), QGenericArgument val6 = QGenericArgument(), QGenericArgument val7 = QGenericArgument(), QGenericArgument val8 = QGenericArgument(), QGenericArgument val9 = QGenericArgument()) const;Точно так же, тип соединения и/или возвращаемое значение можно не указывать.
Асинхронный вызов используется в том случае, когда вычисления занимают слишком много времени, поэтому их результат не ожидается в точке вызова. Подобные вычисления обычно помещают в отдельный поток, поэтому по умолчанию (Qt::AutoConnection) методы объектов из внешних потоков вызываются асинхронно.
Рассмотрим следующий класс:
Обращение к конструктору и методам:
text() и setText() вызываются таким образом лишь в качестве простого примера работы с QMetaObject::invokeMethod() . Как вы уже знаете, эти два метода должны быть связаны со свойством.
Также обратите внимание, что text() возвращает QString , но не const QString& . Иначе бы система метаобъектов считала, что text() возвращает void .
Для эффективной работы с классами на стадии выполнения Qt использует специальную объектную модель, в которой при помощи наследования от QObject и генерирования кода компилятором метаобъектов реализованы:
В следующей статье мы рассмотрим типы, варианты, ссылки и разделение данных.
После суток жизни поста я начал замечать утечку кармы, так что заранее прошу прощение за возможно недопустимый стиль изложения в статье и субъективизм
Привет, Хабрахабр!
Последнее время я не мог не обратить внимание на популярность темы Qt на хабрике, но тем не менее, в комментах продолжают встречаться люди, которые говорят откровенно лживые и непонятные вещи. Этим постом я хотел развеять малость заблуждений о Qt и рассказать, почему же ты должен пересесть со своих Java/Obj-C/.NET на мягкий и пушистый Qt .
Под катом будет много впечатлений, субъективностей и моих скромных мнений на счет самого замечательного фреймворка для разработки приложений. Впрочем, я постараюсь добавить интересностей, чтобы моя статья приобрела хоть какой-то техническополезный смысл. Надеюсь, получится занимательное чтиво и вам понравится.
Ну, что, поехали?
QString fruits = "apple, banana, orange, banana";
QStringList fruitsList = fruits.split(", ");
qDebug() << fruitsList; // выведет в консоль [ "apple", "banana", "orange", "banana" ]
fruitsList.removeDuplicates();
fruits = fruitsList.join(", ");
qDebug() << fruits; // выведет в консоль "apple, banana, orange"
Стоит сказать, что у Qt также есть модули для удобной работы с XML, базами данных (с интеграцией вкусной-превкусной кьютешной системой MVC
), OpenGL, аудио/видео-работы (Phonon), сетевого программирования, WebKit2. Для больниства задач, которые стоят перед среднестатистическим проектом - этой кухни хватает в 90% случаев, а с модулями редко случаются з*ебы.
С учетом моей любви к C++, я очень и очень сильно доволен тем, какую поддержку различных нетривиальных вещей Qt представляет на кросс-платформенном уровне. Пару раз приходилось разруливать особо непонятные моменты, но это такое.
Import QtQuick 2.0
Rectangle {
id: page
width: 320; height: 480
color: "lightgray"
Text {
id: helloText
text: "Hello world!"
y: 30
anchors.horizontalCenter: page.horizontalCenter
font.pointSize: 24; font.bold: true
}
Grid {
id: colorPicker
x: 4; anchors.bottom: page.bottom; anchors.bottomMargin: 4
rows: 2; columns: 3; spacing: 3
Cell { cellColor: "red"; onClicked: helloText.color = cellColor }
Cell { cellColor: "green"; onClicked: helloText.color = cellColor }
Cell { cellColor: "blue"; onClicked: helloText.color = cellColor }
Cell { cellColor: "yellow"; onClicked: helloText.color = cellColor }
Cell { cellColor: "steelblue"; onClicked: helloText.color = cellColor }
Cell { cellColor: "black"; onClicked: helloText.color = cellColor }
}
}
Имплементация объекта Cell крайне тривиальна и определена таким образом
import QtQuick 2.0
Item {
id: container
property alias cellColor: rectangle.color
signal clicked(color cellColor)
width: 40; height: 25
Rectangle {
id: rectangle
border.color: "white"
anchors.fill: parent
}
MouseArea {
anchors.fill: parent
onClicked: container.clicked(container.cellColor)
}
}
В этом коде нету ни строчки С++ и он нормально работает. Годно, не так ли? Я себя даже волшебником от этого почуствовал - проще в магазин за хлебом сходить, чем приложение вот такое склепать. Тем не менее, в сложных приложениях не хватает одного QML и мы объединяем его с С++. Об этом шла речь в многих статьях хаба Qt Software - например, тамц .
К новичкам эти люди очень терпимы и относятся хорошо, мне было очень легко и прятно навести контакты с такими замечательными людьми. На Qt Project есть форумы, где каждый желающий может получить ответ на волнующий его вопрос. Забавно, но девнет действительно очень живой и там реально отвечают на вопросы, возникающие, в процессе познания Qt.
У меня, к слову, есть пару коммитов в дереве qtbase, так что можете спрашивать в лс - попробую ответить на вопросы.
^ классненький Qt Creator, в котором можно творить чудеса и тебе за это ничего не будет .
К сожалению, у меня нету строгих чисел, но говорят, что код каждый день оптимизируется, а codebase тщательно наращивается - добавляются новые фичи и исправляются старые баги (в этом то я успел убедиться уже много раз). Все это очень годно и не может не радовать.
К тому же, сейчас идет активное развитие платформ iOS, Android, Windows Phone , уже сейчас можно собирать под них программы!
Рис. A.1.
После перезагрузки ОС Windows для обращения к компилятору достаточно будет указывать его имя - g++ .
Таким образом, в ОС Linux для работы с компилятором в командной строке необходимо запустить Терминал, а в ОС Windows – командную строку. После чего работа с компилятором g++ с ОС Windows и Linux идентична.
Рассмотрим опции компилятора командной строки, необходимые для компиляции и запуска простейших программ.
Для того, чтобы создать исполняемый файл из текста программы на C++ , необходимо выполнить команду
Здесь name.cpp - имя файла с текстом программы. В результате будет создан исполняемый файл со стандартным именем a.out. Для того, чтобы создать исполняемый файл с другим именем, необходимо выполнить команду
g++ -o nameout name.cpp
Здесь name.cpp - имя файла с текстом программы, nameout - имя исполняемого файла.
При использовании компилятора g++ после компиляции программы автоматически происходит компоновка программы (запуск компоновщика make). Чтобы исключить автоматическую компоновку программы, следует использовать опцию -c. В этом случае команда будет иметь вид g++ -c name.cpp
Рис. A.2.
Рис. A.3.
Технология работы с компилятором g++ может быть такой: набираем текст программы в стандартном текстовом редакторе, потом в консоли запускаем компилятор, после исправления синтаксических ошибок запускаем исполняемый файл. После каждого изменения текста программы надо сохранить изменения в файле на диске, запустить компилятор, и только после этого запускать программу (исполняемый файл). Очень важно не забывать сохранять текст программы, иначе при запуске компилятора будет компилироваться старая версия текста программы.
Рис. A.4.
Рис. A.5.
Компилятор g++ эффективен при разработке больших комплексов программ, он позволяет собирать приложения из нескольких файлов, создавать библиотеки программ. Рассмотрим процесс создания и использования библиотеки решения задач линейной алгебры (см. п. 6.4, задачи 6.10 - 6.12):
int SLAU(double **matrica_a, int n, double *massiv_b, double *x) - функция решения системы линейных алгебраических уравнений;
int INVERSE(double **a, int n, double **y) - функция вычисления обратной матрицы;
double determinant(double **matrica_a, int n) - функция вычисления определителя.
Для создания библиотеки создадим заголовочный файл slau.h и файл slau.cpp , в который поместим тексты всех трёх функций решения задач линейной алгебры.
Текст файла slau1.h:
int SLAU(double ** matrica_a, int n, double *massiv_b, double *x); int INVERSE(double **a, int n, double **y); double determinant (double ** matrica_a, int n);
Текст файла slau1.cpp :
#include В качестве тестовой задачи напишем главную функцию, которая предназначена для решения системы линейных алгебраических уравнений. #include Теперь необходимо из этих текстов создать работающее приложение. Рассмотрим это поэтапно. После разработки библиотеки линейной алгебры (пример) slau1
, можно использовать её в различных программах при вычислении определителя, обратной матрицы и решения систем линейных алгебраических уравнений. При разработке программ с большим количеством вычислений, компилятор g++
позволяет оптимизировать программы по быстродействию. Для получения оптимизированных программ можно использовать ключи -O0, -O1, -O2, -O3, -Os
: Для разработки программ на различных языках программирования можно использовать текстовый редактор Geany
. Редактор Geany
входит в репозитории большинства дистрибутивов Linux, его установка осуществляется стандартным для вашего дистрибутива образом (в debian-подобных ОС с помощью команды apt-get install geany
). Для установки его в Windows необходимо скачать со страницы http://www.geany.org/Download/Releases инсталляционный файл и установить программу стандартным способом. Разработка программ с использованием Geany более эффективна. Окно Geany представлено на . Последовательно рассмотрим основные этапы разработки программы с использованием Geany
. Параметры компилятора определяются автоматически после выбора шаблона (Файл -> Создать из шаблона). Однако команды компиляции и сборки по умолчанию можно изменить, используя команду Сборка -> Установить параметры сборки (см. ). Здесь %f
- имя компилируемого файла, %e
- имя файла без расширения. Рис. A.6.
Рис. B.1.
Задача B.2.
Построить графики функций и в одной графической области. #include Рис. B.2.
Задача B.3.
Построить в одном графическом окне графики функций: Результаты вывести на экран и в файл. Рис. B.3.
#include Рис. B.4.
Задача B.4.
Построить график функций . Нетрудно заметить, что функция не существует в точке ноль. Поэтому построим её график на двух интервалах [-2;-0.1] и , исключив точку разрыва из диапазона построения. Текст программы с подробными комментариями приведён далее. Решение задачи представлено на . #include Рис. B.5.
Задача B.5.
Построить график функции на интервале [-5;5]. Функция имеет разрыв в точках -1 и 3. Построим её график на трёх интервалах [-5; -1.1], [-0.9;2.9] и , исключив точки разрыва из диапазона построения. Текст программы с подробными комментариями приведён далее. Решение задачи представлено на . #include Рис. B.6.
Задача B.6
. Построить график функции . График задан в параметрической форме и представляет собой эллипс. Выберем интервал построения графика , ранжируем переменную на этом интервале, сформируем массивы и и построим точечный график. Текст программы и результаты её работы () представлены далее. #include Рис. B.7.
Задача B.7.
Построить график функции: В данном случае необходимо построить график функции двух аргументов. Для этого нужно сформировать матрицу при изменении значений аргументов и и отобразить полученные результаты. #include Рис. B.9.
График к задаче B.8 В завершении приведём решение реальной инженерной задачи с использованием MathGL
. Задача B.9.
В "Основах химии" Д. И. Менделеева приводятся данные о растворимости азотнокислого натрия в зависимости от температуры воды. Число условных частей , растворяющихся в 100 частях воды при соответствующих температурах, представлено в таблице. Текст программы решения задачи с комментариями приведён ниже. #include После запуска программы на экране пользователь увидит следующие значения X
0 4 10 15 21 29 36 51 68
Y
66.7 71 76.3 80.6 85.7 92.9 99.4 113.6 125.1
k=3
a=67.5078 b=0.87064
Xr Yr
25 89.2738
32 95.3683
45 106.687 Графическое решение задачи, полученное с помощью средств библиотеки MathGL
, представлено на . Рис. B.11.
Для изучения всех возможностей MathGL
, авторы советуют обратиться к документации по MathGL
. При освоении библиотеки MathGL
следует помнить, что логика и синтаксис библиотеки напоминает синтаксис Scilab
и Octave
. Это кросс-платформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++. Есть также «привязки» ко многим другим языкам программирования: Python - PyQt, Ruby - QtRuby, Java - Qt Jambi, PHP - PHP-Qt и другие.
$ qmake -project При этом произойдет создание заготовки проекта Qt4, в который автоматически будут включены все файлы исходных кодов, лежащих в данной директории. В результате получится файл с именем как у текущей директории и расширением.pro. Он будет выглядеть следующим образом: TEMPLATE = app
# Input В результате мы получим Makefile, который используем для того что бы скомпилировать программу, выполнив следующую команду: Подождем пока процесс компиляции не закончится и запустим нашу первую программу. Она будет выглядеть примерно так:
$ qmake -project Что бы новые файлы автоматически в него добавились и компилируем его. Вот так выглядит наша новая программа: И выбираем создание диалогового окна без кнопок. Добавляем на него метку и кнопку, редактируем их текст. С помощью инструмента редактора сигналов и слотов (Signal/Slot Editor) подключаем сигнал нажатия clicked() кнопки button к слоту close() диалогового окна. Располагаем их вертикально с помощью менеджера компоновки. Сохраняем полученный файл под именем mydialog.ui. Позже он будет автоматически преобразован в заголовочный файл с именем ui_mydialog.h.0
4
10
15
21
29
36
51
68
66.7
71.0
76.3
В первой строке файла хранится количество экспериментальных точек, в следующих двух строках - массивы абсцисс и ординат экспериментальных точек. В четвёртой строке хранится количество (3) и точки (25, 32, 45), в которых необходимо вычислить ожидаемое значение.
Позволяет запускать написанное с его помощью ПО в большинстве современных операционных систем путём простой компиляции программы для каждой ОС без изменения исходного кода. Включает в себя все основные классы, которые могут потребоваться при разработке прикладного программного обеспечения, начиная от элементов графического интерфейса и заканчивая классами для работы с сетью, базами данных и XML. Qt является полностью объектно-ориентированным, легко расширяемым и поддерживающим технику компонентного программирования.
В этой статье я покажу как написать простую программу «Hello, World!» с использованием библиотеки Qt4 Среда разработки
Сначала определимся со средой разработки. Лично я для написания программа использую кросс платформенную IDE Code::Blocks (подробнее про работу в этой IDE с Qt4 можно почитать ). Так же есть плагины для работы с Qt в Eclipse. Коммерческая версия Qt под MS Windows может быть интегрирована в MSVS. Программы так же можно писать в любом текстовом редакторе, а потом компилировать их из командной строки.
Для наглядности, я покажу как компилировать программы, написанные на Qt, вручную.Первая программа
Сначала в любом текстовом редакторе создадим файл и назовем его, например, main.cpp
Напишем в нем следующее:
В строках 1 и 2 мы подключили заголовочные файлы Qt в которых находятся основные классы.
В строке 4 мы объявили функцию main - главную функцию, с которой начинается выполнение любой программы. Она возвращает целое число (результат работы программы; 0 - если все в порядке) и принимает на вход две переменные - число параметров командной строки и массив, в котором они сохранены.
В строке 5 мы создаем объект приложения. Этому объекту мы передаем переменные командной строки.
В строке 6 мы создаем диалог - графическое окно прямоугольной формы, с заголовком и кнопками в верхнем правом углу. Создаем метку (строка 7). При создании метки мы передаем ее конструктору указатель на диалог, который становится ее родителем. При удалении родителя автоматически удаляются все его потомки, что очень удобно. Затем устанавливаем надпись метки путем вызова функции setText() (строка 8). Как видно из примера, для отображаемого текста можно использовать html-теги.
В строке 9 мы отображаем наше диалоговое окно с меткой на экране.
И, наконец в строке 10 мы запускаем цикл обработки событий операционной системы приложением. Результат работы объекта мы возвращаем как результат работы программы.Компиляция
Теперь скомпилируем написанную программу.
Перейдем в каталог, куда мы сохранили наш файл main.cpp и выполним команду
TARGET =
DEPENDPATH += .
INCLUDEPATH += .
SOURCES += main.cpp Вторая программа
Что бы получить полный контроль над создаваемыми окнами и другими виджетами, необходимо создавать производные от них классы. Создадим производный класс MyDialog. В качестве родительского будем использовать класс QDialog. Описание нашего класса поместим в заголовочный файл mydialog.h:
В первых четырех строках мы подключаем необходимые заголовочные файлы используемых графических элементов - диалога, кнопки, надписи и вертикального менеджера компоновки. Использовать такие крупные заголовочные файлы как
* This source code was highlighted with Source Code Highlighter
.
В шестой строке мы определили наш класс производным от QDialog.
На следующей строчке мы указали макрос Q_OBJECT, который указывает предпроцессору Qt что данный класс будет использовать дополнительные возможности Qt, например, систему сигналов и слотов.
На строке 9 мы указываем конструктор нашего диалогового окна. У него только один входной параметр - указатель на родительский объект (0 если родителя нет).
Конструктор нашего класса мы определим в файле mydialog.cpp:
* This source code was highlighted with Source Code Highlighter
.
В строке 4 мы создаем менеджер компоновки, который будет автоматически отображать все добавленные в него виджеты вертикально. Создание надписи аналогично предыдущему примеру.
В строках 7 и 8 создаем кнопку и устанавливаем ее текст. На следующих двух строчках мы добавляем наши виджеты в менеджер компоновки что бы он их автоматически упорядочил.
В строке 11 мы подключаем сигнал нажатия clicked() кнопки button к слоту close() нашего диалогового окна. У каждого объекта Qt могут быть свои сигналы и слоты, которые можно подключать к сигналам и слотам других объектов и таким образом осуществлять коммуникацию между элементами программы.
Файл main.cpp примет следующий вид:
* This source code was highlighted with Source Code Highlighter
.
Пересоздаем проект командойТретья программа
Если диалоговое окно содержит много графических элементов, то создавать такие окна довольно утомительно. Для упрощения этого процесса есть инструмент под названием Qt Designer. Запускаем его
Изменяем заголовочный файл нашего диалогового окна mydialog.h следующим образом: