Qt5开发及实例V2.0-第八章-Qt模型/视图结构

第8章 Qt 5模型/视图结构

Qt的模型/视图结构分为三部分：模型（Model）、视图（View）和代理（Delegate）。其中，模型与数据源通信，并为其他部件提供接口；而视图从模型中获得用来引用数据条目的模型索引（Model Index）。在视图中，代理负责绘制数据条目，当编辑条目时，代理和模型直接进行通信。模型/视图/代理之间通过信号和槽进行通信，如图8.1所示。

8.1 概述

8.1.1 基本概念

1．模型（Model）
InterView框架中的所有模型都基于抽象基类QAbstractItemModel类，此类由QProxyModel、QAbstractListModel、QAbstractTableModel、QAbstractProxyModel、QDirModel、QFileSystemModel、QHelpContentModel 和 QStandardItemModel类继承。其中，QAbstractListModel类和QAbstractTableModel类是列表和表格模型的抽象基类，如果需要实现列表或表格模型，则应从这两个类继承。完成QStringList存储的QStringListModel继承自QAbstractListModel类，而与数据库有关的QSqlQueryModel类继承自QAbstractTableModel类；QAbstractProxyModel类是代理模型的抽象类；QDirModel类是文件和目录的存储模型。

2．视图（View）
InterView框架中的所有视图都基于抽象基类QAbstractItemView类，此类由QColumnView、QHeaderView、QListView、QTableView和QTreeView类继承。其中，QListView类由QUndoView类和QListWidget类继承；QTableView类由QTableWidget类继承；QTreeView类由QTreeWidget类继承。而QListWidget类、QTableWidget类和QTreeWidget类实际上已经包含了数据，是模型/视图集成在一起的类。
3．代理（Delegate）
InterView框架中的所有代理都基于抽象基类QAbstractItemDelegate类，此类由QItemDelegate 和 QStyledItemDelegate类继承。其中，QItemDelegate类由表示数据库中关系代理的QSqlRelationalDelegate类继承。

8.1.2 【实例】：模型/视图类使用

【例】（简单）（CH801）实现一个简单的文件目录浏览器，完成效果如图8.2所示。

创建工程“DirModeEx.pro”，其源文件“main.cpp”中的具体代码。
其中，
(a) QDirModel model：新建一个QDirModel对象，为数据访问做准备。QDirModel的创建还可以设置过滤器，即只有符合条件的文件或目录才可被访问。
(b) tree.setModel(&model)：调用setModel()函数设置View对象的Model为QDirModel对象的model。
© tree.setSelectionMode(QAbstractItemView::MultiSelection)：设置QTreeView对象的选择方式为多选。
(d) list.setSelectionModel(tree.selectionModel())：设置QListView对象与QTreeView对象使用相同的选择模型。
(e) table.setSelectionModel(tree.selectionModel())：设置QTableView对象与QTreeView对象使用相同的选择模型。
(f) QObject::connect(&tree,SIGNAL(doubleClicked(QModelIndex)),&list,SLOT(setRoot Index(QModelIndex)))、QObject::connect(&tree,SIGNAL (doubleClicked (QModel Index)), &table,SLOT(setRootIndex(QModelIndex)));：为了实现双击QTreeView对象中的某个目录时，QListView对象和QTableView对象中显示此选定目录下的所有文件和目录，需要连接QTreeView对象的doubleClicked()信号与QListView对象和QTableView对象的setRootIndex()槽函数。
最后运行结果如图8.2所示。

8.2 模型（Model）

【例】（难度一般）（CH802）通过实现将数值代码转换为文字的模型来介绍如何使用自定义模型。此模型中保存了不同军种的各种武器，实现效果如图8.3所示。

（1）ModelEx类继承自QAbstractTableModel类，头文件“modelex.h”中的具体代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
class ModelEx : public QAbstractTableModel
{
public:
    explicit ModelEx(QObject *parent=0);
    //虚函数声明						//(a)
    virtual int rowCount(const QModelIndex &parent=QModelIndex()) const;
    virtual int columnCount(const QModelIndex &parent=QModelIndex()) const;
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const;
    QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const;
signals:
    
public slots:
private:
    QVector<short> army;
    QVector<short> weaponType;
    QMap<short,QString> armyMap;	//使用QMap数据结构保存“数值—文字”的映射
    QMap<short,QString> weaponTypeMap;
    QStringList  weapon;
    QStringList  header;
    void populateModel();			//完成表格数据的初始化填充
};
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（2）源文件“modelex.cpp”中的具体代码如下：

#include "modelex.h"
ModelEx::ModelEx(QObject *parent):QAbstractTableModel(parent)
{
    armyMap[1]=tr("空军");
    armyMap[2]=tr("海军");
    armyMap[3]=tr("陆军");
    armyMap[4]=tr("海军陆战队");
    weaponTypeMap[1]=tr("轰炸机");
    weaponTypeMap[2]=tr("战斗机");
    weaponTypeMap[3]=tr("航空母舰");
    weaponTypeMap[4]=tr("驱逐舰");
    weaponTypeMap[5]=tr("直升机");
    weaponTypeMap[6]=tr("坦克");
    weaponTypeMap[7]=tr("两栖攻击舰");
    weaponTypeMap[8]=tr("两栖战车");
    populateModel();
}
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populateModel()函数的具体实现代码如下：

void ModelEx::populateModel()
{
    header<<tr("军种")<<tr("种类")<<tr("武器");
    army<<1<<2<<3<<4<<2<<4<<3<<1;
    weaponType<<1<<3<<5<<7<<4<<8<<6<<2;
    weapon<<tr("B-2")<<tr("尼米兹级")<<tr("阿帕奇")<<tr("黄蜂级")
            <<tr("阿利伯克级")<<tr("AAAV")<<tr("M1A1")<<tr("F-22");
}
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columnCount()函数中，模型的列固定为“3”，所以直接返回“3”。

int ModelEx::columnCount(const QModelIndex &parent) const
{	 return 3;	   }
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rowCount()函数返回模型的行数。

int ModelEx::rowCount(const QModelIndex &parent) const
{
    return army.size();
}
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data()函数返回指定索引的数据，即将数值映射为文字。

QVariant ModelEx::data(const QModelIndex &index, int role) const
{
    if(!index.isValid())
        return QVariant();
    if(role==Qt::DisplayRole)				//(a)
    {
        switch(index.column())
        {
        case 0:
            return armyMap[army[index.row()]];
            break;
        case 1:
            return weaponTypeMap[weaponType[index.row()]];
            break;
        case 2:
            return weapon[index.row()];
        default:
            return QVariant();
        }
    }
    return QVariant();
}
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表8.1列出了Item主要的角色及其描述。

headerData()函数返回固定的表头数据，设置水平表头的标题，具体代码如下：

QVariant ModelEx::headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role) const
{
    if(role==Qt::DisplayRole&&orientation==Qt::Horizontal)
           return header[section];
    return QAbstractTableModel::headerData(section,orientation,role);
}
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（3）在源文件“main.cpp”中，将模型和视图关联，具体代码如下：

#include 
#include "modelex.h"
#include 
int main(int argc,char *argv[])
{
    QApplication a(argc,argv);
    ModelEx modelEx;
    QTableView view;
    view.setModel(&modelEx);
    view.setWindowTitle(QObject::tr("modelEx"));
    view.resize(400,400);
    view.show();
    return a.exec();
}
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（4）运行结果如图8.3所示。

8.3 视图（View）

【例】（难度中等）（CH803）通过利用自定义的View，实现一个对TableModel的表格数据进行显示的柱状统计图例子，以此介绍如何应用自定义的View。实现效果如图8.4所示。

（1）完成主窗体，以便显示View的内容。MainWindow 类继承自QMainWindow类，作为主窗体。以下是头文件“mainwindow.h”的具体代码。
（2）下面是源文件“mainwindow.cpp”中的具体代码。
setupModel()函数新建一个Model，并设置表头数据，其具体实现代码如下：

void MainWindow::setupModel()
{
    model = new QStandardItemModel(4,4,this);
    model->setHeaderData(0,Qt::Horizontal,tr("部门"));
    model->setHeaderData(1,Qt::Horizontal,tr("男"));
    model->setHeaderData(2,Qt::Horizontal,tr("女"));
    model->setHeaderData(3,Qt::Horizontal,tr("退休"));
}

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setupView()函数的具体实现代码如下：

void MainWindow::setupView()
{
    table = new QTableView;			//新建一个QTableView对象
    table->setModel(model);			//为QTableView对象设置相同的Model
    QItemSelectionModel *selectionModel=new QItemSelectionModel(model);
						//(a)
    table->setSelectionModel(selectionModel);
    connect(selectionModel,SIGNAL(selectionChanged(QItemSelection, ItemSelection)),table,SLOT(selectionChanged(QItemSelection,QItemSelection)));								//(b)
    splitter = new QSplitter;
    splitter->setOrientation(Qt::Vertical);
    splitter->addWidget(table);
    setCentralWidget(splitter);
}
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（3）此时，运行效果如图8.5所示。

以上只是实现了简单的主窗体框架显示，还没有完成事件。具体实现步骤如下。
（1）在头文件“mainwindow.h”中添加代码如下：

public:
   void openFile(QString);
public slots:
   void slotOpen();
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（2）在源文件mainwindow.cpp中添加代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
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其中，在createAction()函数中添加代码如下：

connect(openAct,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(slotOpen()));
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槽函数slotOpen()完成打开标准文件对话框，具体代码如下：

void MainWindow::slotOpen()
{
    QString name;
    name = QFileDialog::getOpenFileName(this,"打开",".","histogram files (*.txt)");
    if (!name.isEmpty())
          openFile(name);
}
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openFile()函数完成打开所选的文件内容，其具体实现代码。

新建一个文本文件，命名为“histogram.txt”，保存在项目D:\Qt\CH8\CH803\build-ViewEx-Desktop_Qt_5_8_0_MinGW_32bit-Debug目录下，文件内容及打开后的效果如图8.6所示。

以上完成了表格数据的加载，下面介绍柱状统计图的绘制。
具体实现步骤如下。
（1）自定义HistogramView类继承自QAbstractItemView类，用于对表格数据进行柱状图显示。下面是头文件“histogramview.h”的具体代码。
其中，
(a) visualRect()、scrollTo()、indexAt()、moveCursor()、horizontalOffset()、verticalOffset()、isIndexHidden()、setSelection()和visualRegionForSelection()：QAbstractItemView 类中的纯虚函数。
(b) QModelIndex indexAt(const QPoint &point)const：当鼠标在视图中单击或位置发生改变时被触发，它返回鼠标所在点的QModelIndex值。
© void mousePressEvent(QMouseEvent *event)：柱状统计图可以被鼠标单击选择，选中后以不同的方式显示。
(d) void selectionChanged(const QItemSelection &selected,const QItemSelection &deselected)：当数据项选择发生变化时，此槽函数将响应。
(e) void dataChanged(const QModelIndex &topLeft,const QModelIndex &bottomRight)：当模型中的数据发生变更时，此槽函数将响应。
(f) void setSelection(const QRect &rect,QItemSelectionModel::SelectionFlags flags)：将位于QRect内的数据项按照SelectionFlags（描述被选择的数据项以何种方式进行更新）指定的方式进行更新。
(g) QItemSelectionModel *selections：用于保存与视图选择项相关的内容。
(h) QList MRegionList：用于保存其中某一类型柱状图的区域范围，而每个区域是QList中的一个值。

（2）源文件“histogramview.cpp”的具体代码。
其中，
(a) QPainter painter(viewport())：以viewport()作为绘图设备新建一个QPainter对象。
(b) if(selections->isSelected(index)){…} else{…}：使用不同画刷颜色区别选中与未被选中的数据项。
© painter.drawRect(QRect(posM,y0-male10,width,male10))：根据当前数据项的值按比例绘制一个方形表示此数据项。
(d) MRegionList.insert(row,regionM)：将此数据所占据的区域保存到MRegionList列表中，为后面的数据项选择做准备。
(e) 从int posF=x0+30语句到posF+=50语句之间的代码段：完成了表格第2列数据的柱状统计图的绘制。
(f) 从int posS=x0+40语句到posS+=50语句之间的代码段：完成了表格第3列数据的柱状统计图的绘制。

dataChanged()函数实现当Model中的数据更改时，调用绘图设备的update()函数进行更新，反映数据的变化。具体实现代码如下：

void HistogramView::dataChanged(const QModelIndex &topLeft,
       const QModelIndex &bottomRight)
{
    QAbstractItemView::dataChanged(topLeft,bottomRight);
    viewport()->update();
}
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setSelectionModel()函数为selections赋初值，具体代码如下：

void HistogramView::setSelectionModel(QItemSelectionModel *selectionModel)
{
    selections=selectionModel;
}
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（3）下面的工作就是完成对选择项的更新。
selectionChanged()函数中完成当数据项发生变化时调用update()函数，重绘绘图设备即可工作。此函数是将其他View中的操作引起的数据项选择变化反映到自身View的显示中。具体代码如下：

void HistogramView::selectionChanged(const QItemSelection &selected,
      const QItemSelection &deselected)
{
    viewport()->update();
}
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鼠标按下事件函数mousePressEvent()，在调用setSelection()函数时确定鼠标单击点是否在某个数据项的区域内，并设置选择项。具体代码如下：

void HistogramView::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    QAbstractItemView::mousePressEvent(event);
    setSelection(QRect(event->pos().x(),event->pos().y(),1,1),QItemSelectionModel::SelectCurrent);
}

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setSelection()函数的具体代码如下：

void HistogramView::setSelection(const QRect &rect,QItemSelectionModel
::SelectionFlags flags)
{
    int rows = model()->rowCount(rootIndex());		//获取总行数
    int columns = model()->columnCount(rootIndex());	//获取总列数
    QModelIndex selectedIndex;			//(a)
    for(int row=0; row<rows; ++row)			//(b)
    {
        for(int column=1; column<columns; ++column)
        {
            QModelIndex index=model()->index(row,column,rootIndex());
            QRegion region=itemRegion(index);		//(c)
            if(!region.intersected(rect).isEmpty())
                selectedIndex = index;
        }
    }
    if(selectedIndex.isValid())			//(d)
        selections->select(selectedIndex,flags);
    else
    {
        QModelIndex noIndex;
        selections->select(noIndex,flags);
    }
}
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indexAt()函数的具体内容。
由于本例未用到以下函数的功能，所以没有实现具体内容，但仍然要写出函数体的框架，代码如下：

QRect HistogramView::visualRect(const QModelIndex &index)const{}
void HistogramView::scrollTo(const QModelIndex &index,ScrollHint){}
QModelIndex HistogramView::moveCursor(QAbstractItemView::CursorAction cursorAction, Qt::KeyboardModifiers modifiers){}
int HistogramView::horizontalOffset()const{}
int HistogramView::verticalOffset()const{}
bool HistogramView::isIndexHidden(const QModelIndex &index)const{}
QRegion HistogramView::visualRegionForSelection(const QItemSelection & selection)const{}
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itemRegion()函数的具体代码如下：

QRegion HistogramView::itemRegion(QModelIndex index)
{
    QRegion region;
    if(index.column() == 1)		//男
        region = MRegionList[index.row()];
    if(index.column() == 2)		//女
        region = FRegionList[index.row()];
    if(index.column() == 3)		//退休
        region = SRegionList[index.row()];
    return region;
}
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（4）在头文件“mainwindow.h”中添加代码如下：

#include "histogramview.h"
private:
    HistogramView *histogram;
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（5）在源文件“mainwindow.cpp”中添加代码，其中，setupView()函数的代码修改。
（6）运行结果如图8.4所示。

8.4 代理（Delegate）

【例】（难度中等）（CH804）利用Delegate设计表格中控件如图8.7所示。

实现步骤如下。
（1）首先，加载表格数据，以便后面的操作。源文件“main.cpp”中的具体代码。
（2）选择“构建”→“构建项目"DateDelegate"”菜单项，首先按照如图8.8所示的格式编辑本例所用的数据文件“test.txt”，保存在项目D:\Qt\CH8\ CH804\build-DateDelegate-Desktop_Qt_5_8_0_MinGW_32bit-Debug目录下，然后运行程序，结果如图8.7所示。

（3）在图8.7中，使用手动的方式实现对生日的录入编辑。下面使用日历编辑框QDateTimeEdit 控件实现对生日的编辑，用自定义的Delegate来实现。
（4）DateDelegate 继承自QItemDelegate类。头文件“datedelegate.h”中的具体代码如下：

#include 
class DateDelegate : public QItemDelegate
{
   Q_OBJECT
public:
    DateDelegate(QObject *parent = 0);
    QWidget *createEditor(QWidget *parent, const QStyleOptionViewItem & option, const QModelIndex &index) const;					//(a)
    void setEditorData(QWidget *editor, const QModelIndex &index) const;									//(b)
    void setModelData(QWidget *editor, QAbstractItemModel *model, const QModelIndex &index) const;			  //将Delegate中对数据的改变更新至Model中
    void updateEditorGeometry(QWidget *editor, const QStyleOptionViewItem & option, const QModelIndex &index) const;			//更新控件区的显示
};
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（5）源文件“datedelegate.cpp”中的具体代码如下：

#include "datedelegate.h"
#include 
DateDelegate::DateDelegate(QObject *parent):QItemDelegate(parent)
{
}
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createEditor()函数的具体实现代码如下：

QWidget *DateDelegate::createEditor(QWidget *parent,const QStyleOptionViewItem &/*option*/,const QModelIndex &/*index*/) const
{
    QDateTimeEdit *editor = new QDateTimeEdit(parent);	//(a)
    editor->setDisplayFormat("yyyy-MM-dd");			//(b)
    editor->setCalendarPopup(true);				//(c)
    editor->installEventFilter(const_cast<DateDelegate*>(this));
							//(d)
    return editor;
}
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setEditorData()函数的具体代码如下：

void DateDelegate::setEditorData(QWidget *editor,
       const QModelIndex &index) const
{
   QString dateStr= index.model()->data(index).toString();		//(a)
   QDate date = QDate::fromString(dateStr,Qt::ISODate);		//(b)
   QDateTimeEdit *edit=static_cast<QDateTimeEdit*>(editor);	//(c)
   edit->setDate(date);								//设置控件的显示数据
}
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setModelData()函数的具体代码如下：

void DateDelegate::setModelData(QWidget *editor,QAbstractItemModel *model, const QModelIndex &index) const
{
    QDateTimeEdit *edit=static_cast<QDateTimeEdit*>(editor);	//(a)
    QDate date = edit->date();								 	//(b)
    model->setData(index,QVariant(date.toString(Qt::ISODate)));//(c)
}	
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updateEditorGeometry()函数的具体代码如下：

void DateDelegate::updateEditorGeometry(QWidget *editor,const QStyleOptionViewItem &option,const QModelIndex &index) const
{
    editor->setGeometry(option.rect);
}
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（6）在“main.cpp”文件中添加如下代码：

#include "datedelegate.h"
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在语句tableView.setModel(&model);后面添加如下代码：

DateDelegate dateDelegate;
tableView.setItemDelegateForColumn(1,&dateDelegate);
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（7）此时运行程序，双击第1行第2列，将显示如图8.9所示的日历编辑框控件。

下面使用下拉列表框QComboBox控件实现对职业类型的输入编辑，使用自定义的Delegate实现。
（1）ComboDelegate继承自QItemDelegate类。
头文件“combodelegate.h”中的具体代码如下：

#include 
class ComboDelegate : public QItemDelegate
{
    Q_OBJECT
public:
    ComboDelegate(QObject *parent = 0);
    QWidget *createEditor(QWidget *parent, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex	&index) const;
    void setEditorData(QWidget *editor, const QModelIndex &index) const;
    void setModelData(QWidget *editor, QAbstractItemModel *model, const QModelIndex &index) const;
    void updateEditorGeometry(QWidget *editor, const QStyleOptionViewItem &option, const  QModelIndex &index) const;
};
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（2）源文件“combodelegate.cpp”中的具体代码如下：

#include "combodelegate.h"
#include 
ComboDelegate::ComboDelegate(QObject *parent):QItemDelegate(parent)
{
}
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createEditor()函数中创建了一个QComboBox控件，并插入可显示的条目，安装事件过滤器。具体代码如下：

QWidget *ComboDelegate::createEditor(QWidget *parent,const QStyleOptionViewItem &/*option*/,const QModelIndex &/*index*/) const
{
    QComboBox *editor = new QComboBox(parent);
    editor->addItem("工人");
    editor->addItem("农民");
    editor->addItem("医生");
    editor->addItem("律师");
    editor->addItem("军人");
    editor->installEventFilter(const_cast<ComboDelegate*>(this));
    return editor;
}
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setEditorData()函数中更新了Delegate控件中的数据显示，具体代码如下：

void ComboDelegate::setEditorData(QWidget *editor,const QModelIndex &index) const
{
    QString str =index.model()->data(index).toString();
    QComboBox *box = static_cast<QComboBox*>(editor);
    int i=box->findText(str);
    box->setCurrentIndex(i);
}
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setModelData()函数中更新了Model中的数据，具体代码如下：

void ComboDelegate::setModelData(QWidget *editor, QAbstractItemModel *model, const QModelIndex &index) const
{
    QComboBox *box = static_cast<QComboBox*>(editor);
    QString str = box->currentText();
    model->setData(index,str);
}
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updateEditorGeometry()函数的具体代码如下：

void ComboDelegate::updateEditorGeometry(QWidget *editor,
const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &/*index*/) const
{
    editor->setGeometry(option.rect);
}
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在“main.cpp”文件中添加以下内容：

#include "combodelegate.h"
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在语句tableView.setModel(&model)的后面添加以下代码：

ComboDelegate comboDelegate;
tableView.setItemDelegateForColumn(2,&comboDelegate);
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此时运行程序，双击第1行第3列，显示如图8.10所示的下拉列表。

SpinDelegate类的实现与ComboDelegate类的实现类似，此处不再详细讲解。
（1）头文件“spindelegate.h”中的具体代码如下：

#include 
class SpinDelegate : public QItemDelegate
{
    Q_OBJECT
public:
    SpinDelegate(QObject *parent = 0);
    QWidget *createEditor(QWidget *parent, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex  &index) const;
    void setEditorData(QWidget *editor, const QModelIndex &index) const;
    void setModelData(QWidget *editor, QAbstractItemModel *model, const QModelIndex &index) const;
    void updateEditorGeometry(QWidget *editor, const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &index) const;
};
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11

（2）源文件“spindelegate.cpp”中的具体代码如下：

#include "spindelegate.h"
#include 
SpinDelegate::SpinDelegate(QObject *parent): QItemDelegate(parent)
{
}
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5

createEditor()函数的具体实现代码如下：

QWidget *SpinDelegate::createEditor(QWidget *parent,const QStyleOptionViewItem &/*option*/,const QModelIndex &/*index*/) const
{
    QSpinBox *editor = new QSpinBox(parent);
    editor->setRange(0,10000);
    editor->installEventFilter(const_cast<SpinDelegate*>(this));
    return editor;
}
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7

setEditorData()函数的具体实现代码如下：

void SpinDelegate::setEditorData(QWidget *editor,const QModelIndex &index) const
{
    int value =index.model()->data(index).toInt();
    QSpinBox *box = static_cast<QSpinBox*>(editor);
    box->setValue(value);
}
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6

setModelData()函数的具体实现代码如下：

void SpinDelegate::setModelData(QWidget *editor, QAbstractItemModel *model,const QModelIndex &index) const
{
    QSpinBox *box = static_cast<QSpinBox*>(editor);
    int value = box->value();
    model->setData(index,value);
}
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updateEditorGeometry()函数的具体实现代码如下：

void SpinDelegate::updateEditorGeometry(QWidget *editor,
const QStyleOptionViewItem &option, const QModelIndex &/*index*/) const
{
    editor->setGeometry(option.rect);
}
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（3）在“main.cpp”文件中添加代码如下：

#include "spindelegate.h"
1

在语句tableView.setModel(&model)的后面添加内容如下：

SpinDelegate spinDelegate;
tableView.setItemDelegateForColumn(3,&spinDelegate);
1
2

（4）此时运行程序，双击第1行第4列后的效果如图8.11所示。

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本章相关例程源码下载

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