学习Qt

Qt工程中的头文件与源文件

• widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; } // 声明名称空间Ui中的类Widget，即Ui::Widget，用于描述设计的窗体
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget // 声明Widget类，与Ui中的Widget类同名，继承自QWidget类
{
    Q_OBJECT // 宏，涉及信号与槽机制

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr); // Widget类构造函数，使用默认参数将形参（指向基类QWidget的指针）设为空指针
    ~Widget();

private:
    Ui::Widget *ui; // Widget类私有成员，Ui::Widget类型的指针
};
#endif // WIDGET_H

• widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

Widget::Widget(QWidget *parent) // Widget类构造函数的实现，使用成员初始化列表
    : QWidget(parent) // 利用基类构造函数，将构造函数的形参传入
    , ui(new Ui::Widget) // 将派生类Widget的私有成员（基类无此成员）初始化为指向Ui::Widget的指针，该指针用于指向设计的窗体
{
    ui->setupUi(this); // 利用Ui::Widget类的指针调用Ui::Widget类中的setupUi方法，用于对设计的窗体进行生成与设置等
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui; // 析构函数，释放Widget类中动态分配内存的私有成员
}

• main.cpp

#include "widget.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv); // 声明QApplication类对象a，即应用程序对象
    Widget w; // 声明Widget对象w，创建窗体
    w.show(); // 显示窗体
    return a.exec(); // 运行应用程序
}

• ui_widget.h

/********************************************************************************
** Form generated from reading UI file 'widget.ui'
**
** Created by: Qt User Interface Compiler version 5.14.2
**
** 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/QApplication>
#include <QtWidgets/QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE

class Ui_Widget // 定义UiWiget类，用于封装可视化设计的界面
{
public:

    void setupUi(QWidget *Widget) // 用于创建各个界面组件，并设置其属性即信号与槽的关联
    {
        if (Widget->objectName().isEmpty())
            Widget->setObjectName(QString::fromUtf8("Widget"));
        Widget->resize(800, 600);

        retranslateUi(Widget);

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

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

};

namespace Ui {
    class Widget: public Ui_Widget {}; // 在名称空间Ui中定义一个继承自Ui_Widget的类
} // namespace Ui

QT_END_NAMESPACE

#endif // UI_WIDGET_H

上述头文件与源文件中涉及到的各种类的相对关系如下：

文件ui_widget.h				在Qt中进行可视化界面设计后，会生成XML格式的widget.ui文件，该文件编译后会生成ui_widget.h，在此头文件中声明了一个Ui_Widget类用于实现界面，并由其派生出在名称空间Ui中的Ui::Widget类。
			名称空间Ui
类Ui_Widget		派生	类Ui::Widget
文件widget.h				文件widget.h中声明的Widget类与Ui::Widget类重名，但并非同一个类，在Widget类中调用Ui::Widget类型的指针，从而访问可视化设计的界面组件。对于Qt用户来说，可视化界面设计所对应的代码是隐藏的。
类QWidget	派生	类Widget
		私有成员	Ui::Widget类指针

在Qt中新建工程，并创建名称为Widget的窗体类（Widget为Qt中默认名称，可更改为MyWidget等），可以看到，所创建窗体的基类为QWidget（MainWindow、Dialog与Widget类似）。此继承自QWidget的Widget类，即是main函数中窗体对象w的类型。若取消勾选Generate from，则不会自动生成扩展名为.ui的窗体可视化设计文件。

而Widget类中的私有成员指针ui所属的类为名称空间Ui中的Widget类，此Widget类声明于头文件ui_widget.h中，此头文件在编译后才生成，且在编译后的目录下。名称空间Ui中的Widget类派生自Ui_Widget类（此类名称中Ui前缀始终不变，“_”后的名称与自定义的窗体类名相同），而Ui_Widget类是真正用于封装可视化界面的。总的来说，名称空间中Ui中的Widget类（即Ui::Widget类）有双重身份，即是内层真正封装可视化界面类的派生类，也是外层暴露给用户的Widget类的私有成员，从而联系了外层Widget类与内层Ui_Widget类，实现了在外层类方法中通过其私有成员（指针ui）调用内层类方法。

ui_widget.h文件中实现界面功能的类是Ui_Widget。再定义一个类Widget从Ui_Widget继承而来，并定义在namespace Ui里，这样Ui::Widget与widget.h里的类Widget同名，但是用namespace区分开来。所以，界面是Ui::Widget类与文件widget.h里定义的类实际上是两个类，但是Qt的处理让用户感觉不到Ui::Widget类的存在，只需知道在Widget类里用ui指针可以访问可视化设计的界面组件就可以了。

总结

新建Qt工程（以基类为QWidget类名为Widget的窗体为例），则会自动生成头文件widget.h、源文件widget.cpp及main.cpp。

在main.cpp中的主函数里，其主要包括两部分内容：声明一个QApplication对象a并调用exec()方法，用以运行生成的Qt应用；声明一个Widget类对象w并调用show()方式，用以显示窗体。而窗体内容的体现，主要是通过对Widget类的设计来完成的。

在Widget类声明所在的widget.h文件中，主要包括以下内容：

• 引入名称空间Ui中的Ui::Widget类
• 声明Widget类，包括Q_OBJECT宏，公有部分的Widget类构造与析构函数，私有部分的槽函数（包括自动生成与手动编写）声明，私有部分的Ui::Widget类指针ui（用于指向并调用通过“设计”界面设计而自动生成的组件对象）

在Widget类实现所在的widget.cpp文件中，主要包括以下内容：

• 对Widget类构造函数的实现，此构造函数中包括通过Ui::Widget类指针ui调用其所属类方法setupUi()，以及手动关联信号与槽的connect()函数
• 对Widget类析构函数的实现，此析构函数中delete了ui指针
• 对各槽函数的实现

信号与槽

信号（Signal）是在特定情况下被发射的事件，例如PushButton最常见的信号是鼠标单击时发射的clicked()信号。

槽（Slot）是对信号的响应，其作为一个函数，可以定义在创建的窗体类的任何部分（public、private或protected），可以具有任何参数，也可以被直接调用。但与一般函数不同的是，槽函数可以与一个信号关联，当信号被发射时，关联的槽函数被自动执行。

一个信号可以连接多个槽，多个信号也可以连接同一个槽。

一个信号可与连接另外一个信号，从而在一个信号发射时，也会发射另外一个信号。

当一个信号被发射时，与其关联的槽函数立即被执行，当信号关联的所有槽信号执行完毕后，才会返回信号发射处并执行其后的代码。

在图形界面中关联信号与槽

• 在Qt的“设计”界面中，下方的Signals && Slots Editor可以进行信号与槽的关联。点击“+”可以增加一组关联，在发送者一栏中选择发射信号的组件，在信号一栏中选择相应的信号（如点击等），在接收者一栏选择响应信号的接收组件，而在槽一栏中选择响应的槽函数：

• 设置完成后，可以实现点击Clear按钮情况textEdit中内容：

自动关联信号与槽

• 右键点击需要添加信号与槽的组件，在弹出菜单中点击转到槽：

• 点击想要发送的信号：

• 则会在widget.cpp文件中自动生成槽函数框架：

• 在此函数框架中即可键入接受到信号所产生的响应，从而实现对文字添加下划线：

• 由于此处信号与槽由Qt自动生成（通过点击转到槽），因此二者的关联亦由Qt自动完成，具体实现在ui_widget.h中：

手动关联信号与槽

当槽函数并非通过右击组件自动生成而是手动编写时，信号与槽亦不会由Qt自动关联。此时需要在widget.cpp文件中的Widget构造函数手动添加信号与槽的关联。具体步骤如下：

• 在“设计”界面中拖入相关组件

• 在头文件widget.h中Widget类的private slots部分添加自定义的槽函数声明

• 在源文件widget.cpp中添加槽函数的实现（在头文件中添加函数声明后，通过左击此函数名以选中然后右击选中部分并在弹出菜单中选择Refactor，可实现在对应源文件中函数框架的自动生成）

• 在源文件widget.cpp中Widget类的构造函数中手动关联信号与槽，实现字体颜色的改变

 

用于关联信号与槽的的函数connect()格式如下：

connect(sender, SIGNAL(signal()), receiver, SLOT(slot()));

其中，sender为发射信号的对象，signal()为信号。signal()作为一个函数，需要带括号，必要时括号内还有参数。receiver是接收信号的对象，slot()为槽函数，也需带括号及必要时填充的参数。