初识——QT

QT安装方法

一、项目创建流程

创建项目
- 入口：通过Qt Creator的欢迎页面或菜单栏（文件→新建项目）创建新项目。
- 项目类型：选择「Qt Widgets Application」。
- 路径要求：项目路径需为纯英文且不含特殊字符。
- 构建系统：默认选择 CMake。
- 类配置：默认生成MainWindow类（包含UI文件）。
配置构建套件
- 选择适用于当前平台的构建套件（如MinGW/MSVC）。
- 若CMake配置失败，需检查CMake路径或更新组件。
运行项目
- 点击「运行」按钮，生成默认窗口界面（含一个空Widget）。

二、工程文件解析

CMakeLists.txt

核心作用：定义项目构建规则、依赖关系及编译选项。

关键配置：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)  # 指定CMake最低版本
project(qt01 VERSION 0.1 LANGUAGES CXX)  # 设置项目名称及语言
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)  # 指定C++标准为C++17
find_package(Qt6 REQUIRED COMPONENTS Widgets)  # 引入Qt6 Widgets模块
add_executable(qt01 main.cpp)  # 定义可执行文件
target_link_libraries(qt01 PRIVATE Qt6::Widgets)  # 链接Qt库

注意事项：需通过find_package引入所需Qt模块（如Widgets、Core等）。

mainwindow.h

功能：声明主窗口类，继承自QMainWindow。

关键代码：

#include <QMainWindow>
namespace Ui { class MainWindow; }  // 前向声明UI类
class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT  // 必须包含Q_OBJECT宏以支持信号与槽
public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();
private:
    Ui::MainWindow *ui;  // UI对象指针
};

mainwindow.cpp

功能：实现主窗口类的构造函数和析构函数。

关键代码：

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) 
    : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) {
    ui->setupUi(this);  // 初始化UI（自动生成）
}
MainWindow::~MainWindow() { delete ui; }  // 释放UI对象

main.cpp

功能：应用程序入口，创建主窗口并启动事件循环。

关键代码：

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);  // 管理GUI程序生命周期
    MainWindow w;
    w.show();  // 显示窗口
    return a.exec();  // 进入事件循环
}

注意：a.exec()是Qt事件循环的核心，负责处理用户输入和窗口事件。

ui_mainwindow.h
- 功能：由Qt Designer自动生成的UI布局代码，描述窗口中的控件及其属性。

三、Qt内存管理机制

父子对象关系

规则：父对象销毁时自动删除所有子对象。

示例：

QWidget *parent = new QWidget;
QPushButton *button = new QPushButton(parent);  // button的父对象为parent
delete parent;  // 自动删除button

智能指针
- QScopedPointer：作用域内自动释放内存。
- QSharedPointer：引用计数智能指针，共享所有权。

四、UI设计与信号槽

拖拽控件
- 通过Qt Designer在.ui文件中拖拽控件（如按钮、标签）并设置属性（如文本、大小）。
- 示例：设置按钮文本：
```
ui->pushButton->setText("点我");
```
自动连接槽函数
- 命名规则：on_控件对象名_信号名()。
- 示例：按钮点击槽函数：
```
void MainWindow::on_pushButton_clicked() {
    qDebug() << "按钮被点击";
}
```

五、注意事项

路径规范：避免中文和特殊字符，防止构建失败。
CMake配置：确保正确引入Qt模块（如Widgets、Core）。
内存管理：优先使用父子对象关系或智能指针，避免内存泄漏。
UI更新：修改.ui文件后需重新构建以生成ui_*.h文件。

信号与槽机制

一、概述

核心作用：Qt的信号与槽机制是用于对象间通信的松耦合方式，替代传统回调函数。当对象状态变化（事件）时发送信号，连接的槽函数自动响应。
特点：支持多对多连接（一个信号可绑定多个槽，多个信号可绑定一个槽），支持跨线程通信，参数类型需兼容。

二、信号与槽的定义

信号（Signal）
- 声明方式：在类中使用 signals 关键字声明，无返回值（void），无需实现。
- 示例：
```
class MyClass : public QObject {
    Q_OBJECT
signals:
    void mySignal(int value); // 信号声明
};
```
槽（Slot）
- 声明方式：在类中使用 public/private/protected slots 声明，是普通成员函数，可带参数和返回值。
- 示例：
```
class MyClass : public QObject {
    Q_OBJECT
public slots:
    void mySlot(int data); // 槽声明
}; 
```

三、信号的发送与槽的调用

信号发送：通过 emit 关键字触发信号。
```
emit mySignal(100); // 发送信号
```
槽调用规则：
- 槽函数按连接顺序依次执行。
- 槽可以是私有函数，但通过信号连接仍可调用。

四、信号与槽的连接方式

手动连接

使用 QObject::connect 函数，语法：

connect(sender, &SenderClass::signal, receiver, &ReceiverClass::slot);

示例：

connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::handleClick);

自动连接
- 通过槽函数命名规则 on_对象名_信号名，需在 setupUi 中调用 QMetaObject::connectSlotsByName。
- 示例：
```
void MainWindow::on_pushButton_clicked() { ... } // 自动连接 
```

五、连接类型与规则

连接类型（Qt::ConnectionType）

类型	描述
`AutoConnection`	默认，根据线程自动选择 `Direct`（同线程）或 `Queued`（跨线程）。
`DirectConnection`	立即执行，槽在发送者线程运行。
`QueuedConnection`	异步执行，槽在接收者线程事件循环中调用。
`BlockingQueuedConnection`	同步执行，发送者线程阻塞直到槽完成（需跨线程）。
`UniqueConnection`	避免重复连接，与上述类型按位或使用。

参数规则

信号参数数量 ≥ 槽参数数量，且类型兼容。

示例：

// 合法：信号参数多于槽
connect(obj1, &ClassA::signal(int, QString), obj2, &ClassB::slot(int));
// 非法：槽参数多于信号
connect(obj1, &ClassA::signal(int), obj2, &ClassB::slot(int, QString));

六、自定义信号与槽的条件

类必须直接或间接继承 QObject。
类声明中需包含 Q_OBJECT 宏。
信号用 signals 声明，槽用 slots 声明。

七、元对象编译器（moc）

作用：处理 Qt 的扩展语法（如信号与槽），生成元对象代码（moc_*.cpp）。
必要性：包含 Q_OBJECT 的类必须通过 moc 编译，否则信号与槽无法正常工作。

八、关键示例

// 信号与槽定义
class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
signals:
    void progressUpdated(int percent);
public slots:
    void doWork() { 
        // 工作逻辑
        emit progressUpdated(50); 
    }
};

// 连接
Worker worker;
QObject::connect(&worker, &Worker::progressUpdated, this, [](int percent) {
    qDebug() << "Progress:" << percent;
});

简单示例：

teacher.h:

// teacher.h
#include <QObject>
class Teacher : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit Teacher(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}

signals:
    void hungry();  // 正确信号声明
};

student.h：

// student.h
#include <QObject>
#include <QDebug>
class Student : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit Student(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}

public slots:
    void treat();   // 槽函数声明
};

student.cpp:

// student.cpp
#include "student.h"
void Student::treat() {
    qDebug() << "Student treats teacher";  // 修正输出内容
}

window.h:

// window.h
#include <QWidget>
#include "teacher.h"
#include "student.h"

class Window : public QWidget {
    Q_OBJECT
public:
    explicit Window(QWidget *parent = nullptr);

public slots:
    void xiake();  // 触发信号的方法

private:
    Teacher *teacher;
    Student *student;
};

window.cpp:

// window.cpp
#include "window.h"

Window::Window(QWidget *parent) : QWidget(parent) {
    teacher = new Teacher(this);
    student = new Student(this);
    
    // 正确连接信号与槽（注意信号拼写）
    connect(teacher, &Teacher::hungry, 
            student, &Student::treat);
}

void Window::xiake() {
    emit teacher->hungry();  // 触发信号
}

九、注意事项

线程安全：跨线程通信优先使用 QueuedConnection。
命名规范：自动连接槽需严格遵循 on_对象名_信号名 格式。
内存管理：避免循环引用，确保对象生命周期可控。

Qt事件处理总结与归纳

一、事件简介

概念
- 事件是用户或系统产生的交互操作，通过事件循环处理，用于对象间信息交互。
- Qt将系统消息转换为QEvent对象，所有QObject子类均可处理事件。
常见事件类型
- 用户界面事件：鼠标事件（QMouseEvent）、键盘事件（QKeyEvent）、触摸事件（QTouchEvent）。
- 系统事件：定时器事件（QTimerEvent）、窗口事件（QResizeEvent）、绘图事件（QPaintEvent）。
- 自定义事件：继承QEvent实现，用于特定需求。

二、事件处理机制

事件分发流程
- 事件队列：操作系统消息被转换为QEvent，由QCoreApplication::exec()驱动的主事件循环处理。
- 事件传递：
  1. 事件先传递到焦点控件。
  2. 若未被处理，逐级传递给父控件。

事件处理函数

子类可重写event()函数或特定事件处理函数（如mousePressEvent()）。

示例：自定义按钮重写鼠标事件：

// 继承QPushButton并重写mousePressEvent
void CustomPushButton::mousePressEvent(QMouseEvent *e) {
    qDebug() << "Custom按钮被按下";
    QPushButton::mousePressEvent(e); // 调用父类实现，确保信号正常触发
}

事件过滤器（Event Filter）

作用：拦截目标对象的事件，在事件到达前处理。

步骤：

安装过滤器：targetObj->installEventFilter(filterObj)。
重写eventFilter()：判断事件类型并处理，返回true拦截事件，false继续传递。

bool MainWindow::eventFilter(QObject *obj, QEvent *event) {
    if (obj == ui->pushButton && event->type() == QEvent::MouseButtonPress) {
        qDebug() << "拦截按钮点击";
        return true; // 阻止事件传递
    }
    return QMainWindow::eventFilter(obj, event); // 默认处理
}

三、事件与信号的区别

特性	事件（QEvent）	信号（Signal）
触发方式	由系统或用户操作触发	由对象主动发出（如按钮点击触发`clicked`）
处理机制	通过事件队列分发，可被过滤或拦截	直接调用连接的槽函数
灵活性	可自定义事件类型和分发逻辑	信号与槽通过`connect`绑定，不可拦截
典型应用	底层交互（如鼠标移动、键盘输入）	逻辑响应（如按钮点击后的业务逻辑）

四、QEventLoop 的应用

作用
- 在局部范围内启动事件循环，用于等待异步操作完成（如定时器、对话框关闭）。

使用场景

等待定时器：

QEventLoop loop;
QTimer::singleShot(3000, &loop, &QEventLoop::quit);
loop.exec(); // 阻塞3秒后继续执行

模态对话框：

QDialog dialog;
QEventLoop loop;
connect(&dialog, &QDialog::finished, &loop, &QEventLoop::quit);
dialog.show();
loop.exec(); // 等待对话框关闭

五、常见问题与解决

头文件缺失
- 错误：customepushbutton.h: No such file or directory。
- 解决：在CMake中添加包含目录：
```
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR})
```
类型转换错误
- 错误：invalid conversion from 'QWidget' to 'QPushButton'。
- 解决：确保自定义控件继承自正确的基类（如QPushButton）。
信号未触发
- 原因：重写事件处理函数时未调用父类实现。
- 解决：在自定义的mousePressEvent中调用QPushButton::mousePressEvent(e)。

六、总结

事件处理核心：理解事件分发流程、重写事件函数、使用过滤器拦截事件。
事件与信号结合：事件处理底层交互，信号驱动业务逻辑，两者互补。
开发注意事项：
- 继承控件时确保调用父类事件函数以维持原有逻辑。
- 使用QEventLoop避免主线程阻塞，保持界面流畅。
- 合理使用事件过滤器实现复杂交互逻辑。