编写第一个Qt程序和分析第一个Qt程序

编写第一个Qt程序

已剪辑自: http://c.biancheng.net/view/1817.html

学习一种编程语言或编程环境，通常会先编写一个“Hello World”程序。我们也用 Qt Creator 编写一个“Hello World”程序，以初步了解 Qt Creator 设计应用程序的基本过程，对使用 Qt Creator 编写 Qt C++ 应用程序建立初步的了解。

新建一个项目

单击 Qt Creator 的菜单项文件->新建文件或项目，出现如图 1 所示的对话框。在这个对话框里选择需要创建的项目或文件的模板。

图 1 新建文件或项目对话框

Qt Creator 可以创建多种项目，在最左侧的列表框中单击“Application”，中间的列表框中列出了可以创建的应用程序的模板，各类应用程序如下：

• Qt Widgets Application，支持桌面平台的有图形用户界面（Graphic User Interface，GUI） 界面的应用程序。GUI 的设计完全基于 C++ 语言，采用 Qt 提供的一套 C++ 类库。
• Qt Console Application，控制台应用程序，无 GUI 界面，一般用于学习 C/C++ 语言，只需要简单的输入输出操作时可创建此类项目。
• Qt Quick Application，创建可部署的 Qt Quick 2 应用程序。Qt Quick 是 Qt 支持的一套 GUI 开发架构，其界面设计采用 QML 语言，程序架构采用 C++ 语言。利用 Qt Quick 可以设计非常炫的用户界面，一般用于移动设备或嵌入式设备上无边框的应用程序的设计。
• Qt Quick Controls 2 Application，创建基于 Qt Quick Controls 2 组件的可部署的 Qt Quick 2 应用程序。Qt Quick Controls 2 组件只有 Qt 5.7 及以后版本才有。
• Qt Canvas 3D Application，创建 Qt Canvas 3D QML 项目，也是基于 QML 语言的界面设计，支持 3D 画布。

在图 1 显示的对话框中选择项目类型为 Qt Widgets Application 后，单击“Choose…”按钮，出现如图 2 所示的新建项目向导：

图 2 新建项目向导第 1 步：项目名称和项目存储位置设置

在图 2 中，选择一个目录，如“E:\QtDemo”，再设置项目名称为 Demo， 这样新建项目后，会在“E:\QtDemo”目录下新建一个目录，项目所有文件保 存在目录“E:\QtDemo\Demo\”下。

在图 2 中设置好项目名称和保存路径后，单击“Next”按钮，出现如图 3 所示的选择编译工具的界面：

图 3 新建项目向导第 2 步：选择编译工具

可以将这几个编译工具都选中，在编译项目时再选择一个作为当前使用的编译工具，这样可以编译生成不同版本的可执行程序。

图 4 新建项目想到第 3 步：选择界面基类

在图 3 显示的界面中单击“Next”按钮，出现如图 4 所示的界面。在此界面中选择需要创建界面的基类（base class）。有 3 种基类可以选择：

1. QMainWindow 是主窗口类，主窗口具有主菜单栏、工具栏和状态栏，类似于一般的应用程序的主窗口；
2. QWidget 是所有具有可视界面类的基类，选择 QWidget 创建的界面对各种界面组件都可以 支持；
3. QDialog 是对话框类，可建立一个基于对话框的界面；

在此选择 QMainWindow 作为基类，自动更改的各个文件名不用手动去修改。勾选“创建界面”复选框。这个选项如果勾选，就会由 Qt Creator 创建用户界面文件，否则，需要自己编程手工创建界面。初始学习，为了了解 Qt Creator 的设计功能，勾选此选项。

然后单击“Next”按钮，出现一个页面，总结了需要创建的文件和文件保存目录，单击“完成”按钮就可以完成项目的创建。

项目的文件组成和管理

完成了以上新建项目的步骤后，在 Qt Creator 的左侧工具栏中单击“编辑”按钮，可显示如图 5 所示的窗口。

图 5 项目管理与文件编辑界面

窗口左侧有上下两个子窗口，上方的目录树显示了项目内文件的组织结构，显示当 前项目为 Demo。项目的名称构成目录树的一个根节点，Qt Creator 可以打开多个项目，但是只有一个活动项目，活动项目的项目名称节点用粗体字体表示。

在项目名称节点下面，分组管理着项目内的各种源文件，几个文件及分组分别为以下几项：

• Demo.pro 是项目管理文件，包括一些对项目的设置项。
• Headers 分组，该节点下是项目内的所有头文件（.h），图 5 中所示项目有一个头文件 mainwindow.h，是主窗口类的头文件。
• Sources 分组：该节点下是项目内的所有 C++源文件（.cpp），图 5 中所示项目有两个 C++ 源文件，mainwindow.cpp 是主窗口类的实现文件，与 mainwindow.h 文件对应。main.cpp 是主函数文件，也是应用程序的入口。
• Forms 分组：该节点下是项目内的所有界面文件（.ui）。图 5 中所示项目有一个界面文件mainwindow.ui，是主窗口的界面文件。界面文件是文本文件，使用 XML 语言描述界面的组成。

左侧上下两个子窗口的显示内容可以通过其上方的一个下拉列表框进行选择，可以选择的显示内容包括项目、打开文档、书签、文件系统、类视图、大纲等。在图 5 中，上方的子窗口显示了项目的文件目录树，下方显示打开的文件列表。可以在下方选择显示类视图，这样下方则显示项目内所有的类的结构，便于程序浏览和快速切换到需要的代码位置。

双击文件目录树中的文件mainwindow.ui，出现如图 6 所示的窗体设计界面：

图 6 集成在 Qt Creator 中UI设计器

这个界面实际上是 Qt Creator 中集成的 Qt Designer。窗口左侧是分组的组件面板，中间是设计的窗体。在组件面板的 Display Widgets 分组里，将一个Label组件拖放到设计的窗体上面。双击刚刚放置的 Label 组件，可以编辑其文字内容，将文字内容更改为“Hello, World!”。还可以在窗口右下方的属性编辑器里编辑标签的 Font 属性，Point Size（点大小）更改为 12，勾选粗体。

项目的编译、调试与运行

单击主窗口左侧工具栏上的“项目”按钮，出现如图 7 所示的项目编译设置界面。

图 7 项目编译器选择和设置界面

界面左侧一栏的“Build & Run”下面显示了本项目中可用的编译器工具，要使用哪一个编译器用于项目编译，单击其名称即可，选择的编译器名称会用粗体字表示。这里选择使用 MinGW 32bit 编译器。

每个编译器又有 Build 和 Run 两个设置界面。在 Build 设置界面上，有一个“Shadow build” 复选框。如果勾选此项，编译后将在项目的同级目录下建立一个编译后的文件目录，目录名称包含编译器信息，这种方式一般用于使用不同编译器创建不同版本的可执行文件。如果不勾选此项，编译后将在项目的目录下建立“Debug”和“Release”子目录用于存放编译后的文件。

在设计完 mainwindow.ui 文件，并设置好编译工具之后，就可以对项目进行编译、调试或运行。主窗口左侧工具栏下方有 4 个按钮，其功能见表 1。

表 1 编译调试工具栏按钮的作用 图标 作用 快捷键

首先对项目进行编译，没有错误后，再运行程序。程序运行的界面如图 8 所示。这就是一个标准的桌面应用程序，我们采用可视化的方式设计了一个窗口，并在上面显示了字符串“Hello， World！”。

图 8 实例程序 Demo 运行时界面

在 Qt Creator 中也可以对程序设置断点进行调试，但是必须以 Debug 模式编译，并以“Start Debugging”（快捷键 F5）方式运行程序。

程序调试的方法与一般 IDE 工具类似，不再详述。注意，要在 Qt Creator 里调试 MSVC2015 编译的程序，必须安装 Windows 软件开发工具包 SDK。

分析第一个Qt程序

已剪辑自: http://c.biancheng.net/view/9412.html

前面章节中，通过在 xxx.ui 文件中拖拽 Label 组件，设计出了一个显示 “Hello,World!” 的窗口，如下图所示：

图 1 简单的界面

本节我们完全舍弃 xxx.ui 文件，亲手编写代码实现图 1 所示的界面。

创建项目

首先，打开 Qt Creator 并创建一个 Qt Widgets Application 项目，创建过程可以参考 《编写第一个Qt程序》一节。需要注意的是，我们要创建一个不带 xxx.ui 文件的项目，如下图所示：

图 2 创建不带 ui 文件的图形界面项目

最终创建的项目结构如下图所示：

图 3 项目结构

Demo.pro 是项目文件，文件中的内容可以手动修改，我们会在《Qt pro文件详解》一节中详细讲解，本节不需要修改此文件。接下来，我们逐一介绍 main.cpp、mainwindow.h 和 mainwindow.cpp 这 3 个文件。

1) main.cpp

main.cpp 是主函数文件，内部主要包含应用程序的入口函数，也就是 main() 函数。

我们知道，C/C++ 程序中 main() 函数的语法格式是固定的：

int main(int argc, char *argv[]){
    //填充代码
    return 0;
}
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Qt 界面程序中的 main() 函数也有固定的格式：

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    //填充代码
    return a.exec();
}
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对于刚刚学习 Qt 的读者，暂时不用了解第 3 行和第 5 行代码的含义，只要记住：使用 Qt 框架编写带界面的应用程序，main() 函数中必须包含第 3 行和第 5 行代码，否则程序无法正常运行。

双击图 3 所示的 main.cpp 文件，可以看到该文件包含的所有代码：

#include "mainwindow.h"
#include 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}
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除了第 6、8 行代码外，其它代码的含义分别是：

• 1~2 行：由于 main() 函数中分别定义了 QApplication 和 MainWindow 类的对象，因此需要引入 mainwindows.h 和 QApplication 头文件。mainwindow.h 文件是我们自己创建的，引入时用" "双引号括起来；QApplication 是 Qt 提供给我们的，引入时用<>括起来。
• 第 7 行：MainWindow 是自定义的类，继承自 QMainWindow 主窗口类，因此 MainWindow 也是一个主窗口类。w 是 MainWindow 类实例化出的对象，表示一个主窗口。
• 第 8 行：默认情况下，Qt 提供的所有组件（控件、部件）都是隐藏的，不会自动显示。通过调用 MainWindow 类提供的 show() 方法，w 窗口就可以在程序运行后显示出来。

2) mainwindow.h和mainwindow.cpp

创建项目时，我们在图 2 所示的对话框中定义了一个继承自 QMainWindow 的主窗口类，并起名为 MianWindow，该类的定义部分位于 mainwindow.h 头文件中，实现部分位于 mainwindow.cpp 源文件中。

双击图 3 所示的 mainwindow.h 和 mainwindow.cpp 文件，可以看到它们各自包含的代码：

//mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include 
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
public:
    MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
};
//mainwindow.cpp
#endif // MAINWINDOW_H
#include "mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
}
MainWindow::~MainWindow()
{
}
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初始状态下，MainWindow 类由 Q_OBJECT、构造函数和析构函数组成，这里重点介绍一下 Q_OBJECT 和构造函数：

• Q_OBJECT：本质是一个已定义好的宏，所有需要“信号和槽”功能的组件都必须将 Q_OBJECT 作为 private 属性成员引入到类中。本节设计的界面程序不会用到“信号和槽”，因此可以删除 Q_OBJECT。有关信号和槽，我们会在《Qt信号和槽机制详解》一节详细介绍。
• 带参的构造函数：QWidget 是所有组件的基类，借助 parent 指针，可以为当前窗口指定父窗口。例如图 1 中，QLabel 文本框位于主窗口中，主窗口就是它的父窗口。当父窗口被删除时，所有子窗口也会随之一起删除。当然也可以不指定父窗口，那么当前窗口就会作为一个独立的窗口，不会受到其它窗口的影响。

直接运行程序，会输出下图所示的界面：

图 4 空白主窗口

图 4 看到的就是 main() 函数中创建的 w 主窗口。由于没有往 w 窗口中放置任何组件，所以 w 是一个空白窗口。

编码实现简易的窗口界面

我们尝试向 w 主窗口添加一个文本框，需要对 MainWindow 类进行修改。修改后的 MainWindow 类如下：

//mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include 
#include       // 引入 QLable 文件框组件的头文件
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
public:
    MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
private:
    QLabel *lab;        // 定义一个私有的 QLabel 指针对象
};
#endif // MAINWINDOW_H
//mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    // 创建一个 QLable 对象
    this->lab = new QLabel("Hello,World!",this);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
}
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和先前空的 MainWindow 类相比，做了如下修改：

• 添加了一个 QLabel 类的指针对象，相应地要引入头文件；
• 在构造函数中定义了一个 QLabel 类的文本框对象，通过调用它的带参构造函数，设置它的父对象为当前类的对象，同时设置 “Hello,World!” 为要显示的文本信息。

有关 QLabel 组件的用法，我们会在《Qt QLabel文本框的使用》一节详细讲解，这里不用深究具体的语法。

再次运行程序，显示的窗口如下图所示：

图 5 带文本框的主窗口

图 1 和图 5 是类似的，区别在于图 5 中的 “Hello, World!” 没有加粗，也没有调整它在主窗口中的位置，这些都可以通过编码实现，后续讲 QLabel 时会做详细介绍。

图 5 中，“Hello,World!” 文本框的父窗口是主窗口，所以文本框位于主窗口中（位置默认在窗口的左上角），主窗口关闭时文本框也会随之关闭。

由此，我们就成功设计了一个包含文本框的窗口，这也是我们编写的第一个 Qt 程序。