Qt——升级系列（Level Two）：Hello Qt 程序实现、项目文件解析、Qt 编程注意事项

Hello Qt 程序实现

  使用“按钮”实现

纯代码方式实现：

// Widget构造函数的实现
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)  // 使用父类构造函数初始化QWidget，传入父窗口指针
    , ui(new Ui::Widget)  // 创建Ui::Widget类的实例，并用new动态分配内存
{
    // 调用ui的setupUi函数来初始化界面，传入this指针，即将当前Widget实例与设计的UI绑定
    ui->setupUi(this);
    
    // 创建一个QPushButton对象指针btn
    QPushButton *btn = new QPushButton;
    
    // 设置按钮的文本为"Hello_Qt"
    btn->setText("Hello_Qt");
    
    // 设置按钮的父窗口为当前Widget，这样按钮会自动被管理（包括销毁）
    btn->setParent(this);
}

// Widget析构函数的实现
Widget::~Widget()
{
    // 释放ui指针所指向的内存，防止内存泄漏
    delete ui;
}

 代码结果：

可视化操作实现：

（1）双击：" widget.ui " ⽂件；

（2）拖拽控件⾄ ui 界⾯窗⼝并修改内容；

（3）构建并运⾏，效果如下所⽰：

  使用 "标签" 实现

纯代码方式实现：

#include "widget.h"      // 包含自定义Widget类的头文件
#include "ui_widget.h"   // 包含由Qt Designer生成的用户界面类头文件
#include <QLabel>         // 包含QLabel控件的头文件，用于显示文本
#include <QFont>          // 包含QFont类，用于设置字体样式

// Widget类的构造函数
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)     // 调用基类QWidget的构造函数，传入父窗口指针
    , ui(new Ui::Widget)  // 使用new动态创建Ui::Widget实例
{
    // 初始化由Qt Designer设计的界面
    ui->setupUi(this);

    // 创建一个新的QLabel对象，并将其父窗口设为当前Widget
    QLabel *lab = new QLabel(this);
    
    // 设置QLabel的显示文本为"Hello Qt"
    lab->setText("Hello Qt");

    // 设置窗口固定大小为800x600像素
    setFixedSize(800, 600);

    // 创建QFont对象，设置字体为"华文行楷"，字号为64
    QFont font("华文行楷", 64);
    
    // 将创建的字体应用到QLabel上
    lab->setFont(font);

    // 移动QLabel的位置到屏幕上的(0, 300)
    lab->move(0, 300);

    // 设置QLabel的文字颜色为蓝色
    lab->setStyleSheet("color:blue");
}

// Widget类的析构函数
Widget::~Widget()
{
    // 清理由new分配的ui对象，防止内存泄漏
    delete ui;
}

代码结果：

可视化操作实现：

（1）双击：" widget.ui " ⽂件；

（2）拖拽 "标签" ⾄ UI 设计界⾯中，并双击修改标签内容；

（3）实现效果如下图所⽰：

项目文件解析

        在我们创建完一个项目后，Qt Creator 会默认给我们生成以下文件：

  解释 .pro 

# Qt项目配置文件 (.pro) 示例

# 添加必需的Qt模块：core和gui。core模块包含基础运行时功能，而gui模块用于构建图形用户界面。
QT       += core gui

# 如果当前使用的Qt版本主版本号大于4，则额外添加widgets模块，因为从Qt5开始，widgets被分离出来作为一个独立模块。
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

# 配置项目以使用C++11标准。这对于利用现代C++特性如auto、lambda表达式等是必要的。
CONFIG += c++11

# 定义宏QT_DEPRECATED_WARNINGS，使得编译器在遇到Qt中已标记为过时的功能时发出警告。
# 这有助于开发者及时迁移代码，避免使用即将不支持的API。
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# 注释掉的行展示了如何禁止使用指定版本之前的所有过时API。
# 解除注释并设置期望的版本（如QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000禁用Qt6.0.0前的过时API），
# 可强制编译失败而不是警告，确保代码完全不含旧API。
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # 禁用所有在Qt 6.0.0之前废弃的API

# 指定源文件，项目将从这些文件编译生成可执行代码。
SOURCES += \
    main.cpp \
    widget.cpp

# 指定头文件，这些是源文件中可能引用的声明文件。
HEADERS += \
    widget.h

# 指定UI表单文件，这些是通过Qt Designer设计的界面文件，将被编译为C++代码。
FORMS += \
    widget.ui

# 部署规则设定：
# - 对于QNX系统，目标路径设置为/tmp/${TARGET}/bin
# - 对于其他Unix系统（非Android），目标路径设置为/opt/${TARGET}/bin
# 如果target.path被设置了（即不为空），那么会自动添加一个安装步骤（INSTALLS += target）来安装生成的可执行文件到指定路径。
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

 .pro ⽂件的写法如下：
1. 注释：从 "#" 开始，到这⼀⾏结束。
2. QT += core gui // Qt 包含的模块 Qt5 包含的模块如下图所⽰：

3. greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets 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。
4. 指定⽣成的应⽤程序名：TARGET = QtDemo
5. TEMPLATE = app //模板。告诉 qmake 为这个应⽤程序⽣成哪种 makefile。下⾯是可供选择的模板：
⚫ 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。
⚫ lib ：建⽴⼀个库的 makefile。
⚫ vcapp：建⽴⼀个应⽤程序的 VisualStudio 项⽬⽂件。
⚫ vclib： 建⽴⼀个库的 VisualStudio 项⽬⽂件。
⚫ 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的 makefile 并且为它调⽤make 的 makefile。
6. ⼯程中包含的源⽂件：SOURCES += main.cpp/widget.cpp
7. ⼯程中包含的头⽂件：HEADERS += widget.h
8. ⼯程中包含的资源⽂件：RESOURCES += painter.qrc
9. ⼯程中包含的 "ui" 设计⽂件：FORMS += widget.ui
10. 配置信息：CONFIG += c++11 (使⽤ c++11 的特性) CONFIG ⽤来告诉 qmake 关于应⽤程序的配置信息。

  解释widget.h

// widget.h 文件头部使用预处理器指令防止多次包含
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

// 包含基类 QWidget 的头文件，以便继承
#include <QWidget>

// 使用QT_BEGIN_NAMESPACE和QT_END_NAMESPACE包裹Ui命名空间的声明，
// 以符合Qt的编码规范，避免命名冲突。
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
    // 前向声明Ui::Widget类，该类由uic自动生成并用于界面管理
    class Widget;
}
QT_END_NAMESPACE

// 类Widget的声明，它公有继承自QWidget
class Widget : public QWidget
{
    // Q_OBJECT 宏是必须的，用于Qt的信号与槽机制以及国际化支持
    Q_OBJECT

public:
    // 构造函数，接受一个指向父组件的指针，默认为nullptr
    explicit Widget(QWidget *parent = nullptr);
    // 析构函数，清理资源
    ~Widget();

private:
    // 私有成员变量，指向由Qt设计师生成的界面类实例
    Ui::Widget *ui; // 实例化Ui::Widget用于界面控制
};

// 结束条件编译，确保WIDGET_H只被定义一次
#endif // WIDGET_H

        在Qt中，如果要使⽤信号与槽（signal 和 slot）的机制 就必须加⼊ Q_OBJECT 宏；

        Ui::Widget *ui; 这个指针是⽤前⾯声明的 namespace Ui ⾥的 Widget 类定义的，所以指针 ui 是指向可视化设计的界⾯，后⾯要访问界⾯上的组件，都需要通过这个指针 ui 去访问。

  解释 main.cpp

// 包含自定义窗口部件类(Widget)的实现文件
#include "widget.h"

// 引入QApplication类，用于管理整个GUI应用程序的控制流程
#include <QApplication>

// 应用程序的主函数
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 创建QApplication对象，argc和argv是从命令行传入的参数，
    // 这一行是Qt GUI应用的起点，管理事件循环和提供系统级别的功能
    QApplication a(argc, argv);
    
    // 实例化自定义窗口部件Widget类
    Widget w;
    
    // 调用窗口部件的show()方法，使窗口在屏幕上显示出来
    w.show();
    
    // 启动Qt的事件循环，a.exec()会一直运行直到事件循环结束，
    // 通常当所有窗口关闭时事件循环结束，然后返回 exitCode 给操作系统
    return a.exec();
}

解释：
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 为应⽤程序类；QApplication a；（a为应⽤程序对象，有且仅有⼀个。）
⚫ QApplication 管理图形⽤⼾界⾯应⽤程序的控制流和主要设置。
⚫ QApplication 是 Qt 的整个后台管理的命脉。它包含主事件循环，在其中来⾃窗⼝系统和其它资源的所有事件处理和调度。它也处理应⽤程序的初始化和结束，并且提供对话管理。
⚫ 对于任何⼀个使⽤ Qt 的图形⽤⼾界⾯应⽤程序，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。
4. myWidget w; //实例化窗⼝对象
5. w.show()； //调⽤show函数显⽰窗⼝
6. a.exec() ：程序进⼊消息循环，等待对⽤⼾输⼊进⾏响应。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。在 exec() 中，Qt 接受并处理⽤⼾和系统的事件并且把它们传递给适当的窗⼝部件。 

  解释widget.cpp

        widget.cpp ⽂件是类 Widget 的实现代码，所有在窗体上要实现的功能添加在此⽂件中； 

// 包含自定义窗口部件类的头文件
#include "widget.h" 

// 包含由Qt Designer生成的用户界面类头文件，用于界面布局和控件
#include "ui_widget.h"

// Widget类构造函数
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)  // 使用基类QWidget的构造函数初始化，传入父窗口指针
    , ui(new Ui::Widget)  // 创建Ui::Widget类的实例，并用new动态分配内存
{
    // 调用ui->setupUi(this)来初始化界面，this指针指向当前Widget实例，
    // 这一步会根据.ui文件设置窗口的布局和控件
    ui->setupUi(this);
}

// Widget类析构函数
Widget::~Widget()
{
    // 当Widget实例被销毁时，释放之前动态分配的ui对象的内存
    delete ui;
}

  解释widget.ui

        widget.ui 是窗体界⾯定义⽂件，是⼀个 XML ⽂件，定义了窗⼝上的所有组件的属性设置、布局，及其信号与槽函数的关联等。⽤ UI 设计器可视化设计的界⾯都由 Qt ⾃动解析，并以 XML ⽂件的形式保存下来。在设计界⾯时，只需在 UI 设计器⾥进⾏可视化设计即可，⽽不⽤管 widget.ui ⽂件是怎么⽣成的。 

<!-- XML声明部分，定义了文档的版本为1.0，字符编码为UTF-8 -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- 开始定义Qt用户界面文件，版本号为4.0 -->
<ui version="4.0">

  <!-- 定义用户界面的主类名为Widget -->
  <class>Widget</class>

  <!-- 实际的窗口部件配置开始，这是一个QWidget类型的窗口部件 -->
  <widget class="QWidget" name="Widget">

    <!-- 设置窗口部件的初始几何属性 -->
    <property name="geometry">
      <!-- 使用矩形(rect)来具体定义位置和大小 -->
      <rect>
        <x>0</x> <!-- X轴坐标起始于0 -->
        <y>0</y> <!-- Y轴坐标起始于0 -->
        <width>800</width> <!-- 窗口宽度为800像素 -->
        <height>600</height> <!-- 窗口高度为600像素 -->
      </rect>
    </property>

    <!-- 设置窗口的标题 -->
    <property name="windowTitle">
      <string>Widget</string> <!-- 窗口标题为"Widget" -->
    </property>

  </widget> <!-- QWidget配置结束 -->

  <!-- 资源部分，目前没有定义任何额外资源 -->
  <resources/>

  <!-- 连接部分，目前没有定义任何信号与槽的连接 -->
  <connections/>

</ui> <!-- 用户界面定义结束 -->

Qt 编程注意事项

  Qt 中的命名规范

• 类名：⾸字⺟⼤写，单词和单词之间⾸字⺟⼤写；
• 函数名及变量名：⾸字⺟⼩写，单词和单词之间⾸字⺟⼤写；

  Qt Creator 中的快捷键

• 注释：ctrl + /
• 运⾏：ctrl + R
• 编译：ctrl + B
• 字体缩放：ctrl + ⿏标滑轮
• 查找：ctrl + F
• 整⾏移动：ctrl + shift + ⬆/⬇
• 帮助⽂档：F1
• ⾃动对⻬：ctrl + i；
• 同名之间的 .h 和 .cpp 的切换：F4
• ⽣成函数声明的对应定义: alt + enter 

  使用帮助文档

打开帮助⽂档有三种⽅式. 实际编程中使⽤哪种都可以.
        1、光标放到要查询的类名/⽅法名上, 直接按 F1。
        2、Qt Creator 左侧边栏中直接⽤⿏标单击 "帮助" 按钮：

        3、找到 Qt Creator 的安装路径，在 "bin" ⽂件夹下找到 assistant.exe，双击打开；

  认识对象模型（对象树）

        在 Qt 中创建很多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。

QObject 是以对象树的形式组织起来的。

• 当创建⼀个 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。
• 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。
• 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！）

        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。当删除按钮的时候，这个快捷键理应被删除。这是合理的。

QWidget 是能够在屏幕上显⽰的⼀切组件的⽗类。

• 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，当⽤⼾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。
• 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。

Qt 引⼊对象树的概念，在⼀定程度上解决了内存问题。

• 当⼀个 QObject 对象在堆上创建的时候，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。
• 任何对象树中的 QObject 对象 delete 的时候，如果这个对象有 parent，则⾃动将其从 parent 的children() 列表中删除；如果有孩⼦，则⾃动 delete 每⼀个孩⼦。Qt 保证没有 QObject 会被delete 两次，这是由析构顺序决定的。

        如果 QObject 在栈上创建，Qt 保持同样的⾏为。正常情况下，这也不会发⽣什么问题。来看下⾯的代码⽚段：

        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）。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。

        但是，如果我们使⽤下⾯的代码：

        情况⼜有所不同，析构顺序就有了问题。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。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。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。

        由此我们看到，Qt 的对象树机制虽然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。这些细节在今后的开发过程中很可能时不时跳出来烦扰⼀下，所以，我们最好从开始就养成良好习惯。

总结：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。

Qt对象树如图：

  Qt 窗口坐标体系

        坐标体系：以左上⻆为原点（0,0），X向右增加，Y向下增加。

        对于嵌套窗⼝，其坐标是相对于⽗窗⼝来说的。

⽰例：使⽤Qt中的坐标系设置控件的位置；

 代码结果：