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Qt图形库概述
Qt是一个跨平台的C++应用程序开发框架。
它由Qt Company(前身为Nokia)开发,用于开发图形用户界面、嵌入式系统、以及其他应用程序,支持Windows、macos、Linux、Android和ios等多个操作系统。
Qt框架提供了丰富的功能和工具,包括图形用户界面设计、数据库操作、网络编程、文件处理等。它还包括了一个广泛的类库,开发者可以使用这些类来加速应用程序的开发过程。Qt还具有良好的文档和社区支持,因此广泛用于各种类型的应用程序开发,包括桌面应用、移动应用、嵌入式系统等。
Qt的主要发展阶段
- 1991年:Haavard Nord和Eirik Chambe-Eng创建了Qt工具集。
- 1994年:Qt被Nokia收购,成为Nokia的子公司。Nokia推动了Qt的跨平台特性,使其能够在不同的操作系统上运行。
- 2008年:Qt的所有权由Nokia转移到了Qt Software(之后更名为Qt Company)。Qt Company继续发展Qt,将其打造成一个跨平台的应用程序开发框架。
- 2011年:Qt的开发通过了一些波折,包括Nokia的战略变化和Qt的开发者社区担忧Qt的未来。这一时期,Qt的发展由社区驱动。
- 2012年:Qt Project成立,该项目由Qt的爱好者和开发者组成,致力于Qt的开发和推广。
- 2014年:Digia宣布收购Qt商业版的所有权,成为Qt的新所有者。
- 2016年:The Qt Company宣布Qt的开源版本将采用GPLv3协议。Qt5.6发布,引入了许多新特性和改进。
- 2017年:Qt5.9发布,增加了对3D图形的支持和Qt Quick Controls 2。
- 2018年:Qt5.11发布,引入了Qt Quick 2D Renderer,提供了在没有OpenGL支持的系统上运行Qt Quick应用的能力。
- 2019年:Qt5.12发布,引入了Qt for webAssembly,使得开发者可以将Qt应用程序编译成WebAssembly格式,可以在现代Web浏览器中运行。
- 2020年:Qt6发布,这是Qt的一个重大版本,引入了许多新特性和改进,包括模块化架构、C++17支持、图形API的改进等。
- 2021年:Qt6.2发布,引入了Qt Quick 3D,使得开发者可以更轻松地在Qt应用中添加3D图形。
Qt的优势
Qt拥有许多优势,使其成为一个受欢迎的应用程序开发框架。以下是一些Qt的主要优势:
- 跨平台性:Qt是一个跨平台框架,可以在多个操作系统上运行,包括Windows、macos、Linux、Android和ios。这意味着开发者可以编写一份代码,然后在不同的平台上部署应用程序,减少了开发的工作量。
- 丰富的美库:Qt提供了丰富的类库,涵盖了图形用户界面、网络、数据库、文件处理、XML处理等多个领域。这些类库可以帮助开发者加速应用程序的开发过程,减少了从头开始编写代码的需求。
- 易用性:Qt提供了直观且易用的API,使得开发者能够快速上手,并且能够高效地开发功能丰富的应用程序。
- 强大的社区和支持:Qt拥有一个庞大的开发者社区和支持团队,开发者可以在社区中获取帮助、分享经验,并且有大量的文档、示例和教程可供参考。
- 灵活性:Qt是一个非常灵活的框架,允许开发者使用C++编程语言进行开发,同时也提供了Qt Quick,这是一个基于 QML(Qt Meta-Object Language)的框架,用于快速开发移动应用和嵌入式应用的用户界面。
- 开源和商业许可:Qt提供了开源版本(遵循 LGPL 协议),同时也提供了商业版本,开发者可以根据项目的需求选择合适的许可类型。
- 现代化:Qt不断更新和演进,保持与时俱进,支持最新的C++标准,提供了现代化的开发体验。
- 高性能:Qt框架经过优化,能够提供高性能的应用程序,同时它还提供了内置的工具和 API,用于性能分析和调试。
总的来说,Qt是一个功能强大、易用性高、跨平台性好、支持广泛的应用程序开发框架,适用于各种规模和类型的项目。
Qt版本迭代
Qt 6是Qt框架的一个重大版本,引入了许多新特性和改进。在Qt 6发布之前,Qt 5系列也是非常常用的,特别是Qt 5.12和Qt 5.15版本。
Qt的一些主要版本:
- Qt 1.x 系列:最早的版本,于1995年发布。
- Qt 2.x 系列:1999年发布,引入了许多新特性。
- Qt 3.x 系列:2001年发布,引入了跨平台的支持和更多功能。
- Qt 4.x 系列:2005年发布,引入了Qt的现代外观和更多功能,也是第一个支持 windows vista 的版本。
- Qt 5.x 系列:2012年发布,引入了 Qt quick 框架,使得开发者能够更容易地创建现代化的用户界面。Qt 5.6、5.9、5.12和5.15等版本是该系列的一些重要版本。
- Qt 6.x 系列:2020年发布,引入了模块化架构、C++17支持、图形 API 的改进等新特性。
Qt项目案例
- KDE桌面环境:KDE是一个使用Qt构建的开源桌面环境,它是Linux系统中最受欢迎的桌面环境之一。
- Autodesk Maya:Autodesk Maya是一款专业的 3D 计算机图形应用程序,用于建模、动画、仿真和渲染。它的用户界面是使用Qt构建的。
- VirtualBox:VirtualBox是一款由Oracle开发的开源虚拟机软件,它的用户界面也是使用Qt开发的。
- VLC媒体播放器:VLC是一个流行的开源媒体播放器,它的Qt界面版本被广泛用于不同平台。
- Telegram桌面客户端:Telegram是一个知名的即时通讯应用,它的桌面客户端使用Qt进行开发。
- Autodesk AutoCAD:AutoCAD是一款专业的计算机辅助设计(CAD)软件,它的Mac版本使用Qt构建用户界面。
- Adobe Photoshop Elements:Adobe Photoshop Elements 是Adobe公司的一款图像编辑软件,它的某些版本的用户界面是使用Qt构建的。
- MATLAB Simulink:Simulink 是 MATLAB 的一部分,用于进行多域仿真和模型驱动的设计,它的用户界面使用了Qt技术。
Qt的安装使用
Qt的安装
Windows 系统安装流程
- 下载 Qt 安装程序
- 访问 Qt 官方网站(https://www.qt.io/download-open-source)。
- 点击“Download the Qt Online Installer”按钮下载在线安装程序。
- 运行安装程序
- 双击运行下载的安装程序文件。
- 登录或注册 Qt 账号
- 在安装过程中,选择登录已有的 Qt 账号,或者注册一个新账号。
- 选择安装组件
- 在“Installation Folder”页面,选择 Qt 的安装路径。
- 点击“Next”进入“Select Components”页面。选择要安装的 Qt 版本、组件和工具。建议选择“Qt [版本号]”、“Mingw [版本号]”和 Creator(集成开发环境)。
- 接受许可协议并安装
- 阅读并接受 Qt 的许可协议,然后点击“Install”开始安装。
Linux 系统安装流程
- 下载 Qt 安装包
- 访问 Qt 官方网站(https://www.qt.io/download-open-source)。
- 对于 Ubuntu 系统,选择“Qt for Linux/x11 - offline Installer”。
- 打开终端并进入下载目录
- 使用快捷键 ctrl + Alt + T 打开终端。
- 使用 cd 命令进入下载 Qt 安装包的目录。
- 添加执行权限并进行安装程序
- 在终端中,输入以下命令为安装包添加执行权限:
chmod +x [安装包文件名]。 - 执行安装程序,输入
./[安装包文件名]。如./qt-opensource-linux-x64-5.15.2.run。
- 在终端中,输入以下命令为安装包添加执行权限:
- 安装向导
- 安装程序启动后,将显示安装向导。按照向导的提示进行操作。
- 在“Installation Folder”页面,选择 Qt 的安装路径。默认路径通常是
/opt/qt5.15.2(版本号可能不同),可以根据自己的需求修改。 - 在“Select Components”页面,选择要安装的 Qt 版本、组件和工具。选择“Qt [版本号]”、“Qt Creator”。
- 阅读并接受 Qt 的许可协议,然后点击“Install”开始安装。
Qt 的项目创建
- 打开 qtcreator, 文件->新建文件或项目
- 项目->Application->Qt console Application(不带界面的应用程序)
- 修改项目名称,修改项目存储路径
- 选择项目构建工具
- qmake
■ 专属性:qmake 是 Qt 框架自带的项目构建工具,专门为 Qt 项目设计。
■ 配置文件:使用 qmake 的项目通常有一个名为 pro 的配置文件(例如 project.pro),它定义了项目的各种设置,如源文件、头文件、库依赖等。
■ 简单性:qmake 的语法相对简单,对于小型到中型 Qt 项目来说,qmake 是一个快速上手的选择。
■ 局限性:qmake 的灵活性不如 CMake,对于复杂的项目或需要跨平台高度自定义的构建过程,qmake 可能不够用。 - cmake
■ 通用性:CMake 是一个跨平台的安装(编译)工具,不仅适用于 Qt 项目,也适用于其他 C/C++ 项目。
■ 配置文件:CMake 使用 CMake.ists.txt 文件来配置项目,该文件以编程的方式定义了构建过程。
■ 灵活性:CMake 提供了丰富的命令和模块,可以用于创建复杂的构建逻辑,支持高级的查找库、生成编译器标志等功能。
■ 社区支持:由于 CMake 在开源社区中的广泛使用,它有着丰富的文档和社区支持。 - qbs
■ 现代化:qbs(Qt Build System)是 Qt 公司推出的一个现代化构建工具,旨在提供更简单、更灵活的构建过程。
■ 配置文件:qbs 使用基于 JSON 的配置文件,这使得配置文件的结构化程度更高。
■ 模块化:qbs 支持模块化构建,可以更容易地重构构建逻辑。
■ 集成性:qbs 与 Qt Creator IDE 集成得很好,提供了无缝的开发体验。
- qmake
- 选择构建套件
○ Desktop 桌面应用
○ WebAssembly 浏览器应用
○ Android 安卓应用
Qt的 pro 工程管理文件
在 Qt 项目中,.pro 文件是一个项目文件,用于配置和管理 Qt 应用程序的构建过程。这个文件通常是由 Qt 的 qmake 工具使用的,qmake 会根据 .pro 文件的内容来生成适用于不同平台和编译器的构建脚本。
- TARGET:指定生成的可执行文件的名称。
- TEMPLATE:指定项目的类型,例如应用程序(app)、库(lib)等。
- SOURCES:指定源代码文件的列表。
- HEADERS:指定头文件的列表。
- LTBS:指定需要链接的库。
- QT:指定项目所需的 Qt 模块。
- DEFINES:定义预处理宏。
- QMAKE_CXXFLAGS:指定编译器选项。
- win32/unix/macx:平台特定的配置,用于针对不同的操作系统设置特定的编译选项。
示例:
makefile
# 注释行,以 #开头
# 定义项目名称
TARGET = MyApplication
# 指定项目类型(应用程序、库等)
TEMPLATE = app
# 指定源代码文件
SOURCES += main.cpp \
myclass.cpp
# 指定头文件
HEADERS += myclass.h
# 指定需要链接的库
LIBS += -lmylibrary
# 指定项目所需的Qt模块(例如widgets、Network等)
QT += widgets network
# 预处理宏定义
DEFINES += MY_DEFINE
# 编译器选项
QMAKE_COXFLAGS += -std=c++11
# 指定目标平台(例如windows、Linux、macOS等)
win32 {
# windows特定配置
LIBS += lws2_32
}
unix {
# Unix(包括Linux和macOS)特定配置
LIBS += -pthread
}
macx {
# macOS特定配置
}Qt命名规范
Qt开发中通常遵循一些命名规范,以提高代码的可读性和可维护性。以下是一些常见的Qt开发命名规范:
- 类名命名规范:类名使用驼峰命名法(Camel Case),例如:
MyClass,Mainwindow。 - 变量名命名规范:变量名使用驼峰命名法,但通常以小写字母开头,例如:
myvariable,buttonClicked。 - 常量名命名规范:常量名通常使用大写字母和下划线(大写蛇形命名法),例如:
MAX_SIZE,PL_VALUE。 - 函数名命名规范:函数名使用驼峰命名法,以小写字母开头,例如:
calculateArea(),setwindowTitle()。 - 信号和槽函数名命名规范:信号和槽函数使用驼峰命名法,但通常以signal和slot结尾,例如:
buttonClickedSignal(),saveFileSlot()。 - 枚举类型命名规范:枚举类型使用驼峰命名法,以大写字母开头,例如:
ColorType,ButtonType。 - 命名空间命名规范:命名空间使用驼峰命名法,以大写字母开头,例如:
MyNamespace,qtwidgets。 - 文件名命名规范:文件名通常使用小写字母,单词之间用下划线分隔,例如:
main_window.cpp,my_class.h。 - 目录名命名规范:目录名通常使用小写字母,单词之间用下划线分隔,例如:
widgets,utilities_functions。 - 私有成员变量前缀:私有成员变量通常以小写字母
m_开头,后面跟随驼峰命名法,例如:m_privateVariable。 - 布尔类型的变量名:布尔类型的变量通常以is、has、can等前缀开头,例如:
isvisible,hasData。
Qt Creator常用快捷键
常规操作快捷键:
- Ctr1 + N:新建文件。
- Ctr1 + O:打开文件。
- Ctr1 + S:保存文件。
- Ctr1 + P:打印文件。
- Ctr1 + Z:撤销上一步操作。
- Ctr1 + Shift + Z 或 Ctr1 + Y:重做上一步操作。
- Ctr1 + X:剪切所选内容。
- Ctr1 + C:复制所选内容。
- Ctr1 + V:粘贴剪切板上的内容。
- Ctr1 + F:查找。
- Ctr1 + H:替换。
编辑快捷键:
- Ctr1 + T:格式化文本。
- F2:跳转到下一个错误或警告。
- Ctr1 + /:注释或取消注释所选行。
导航快捷键:
- Ctr1 + K:跳转到定义。
- Ctr1 + E:打开最近的文件。
- Ctr1 + Shift + E:打开最近的项目。
- Ctr1 + F12:显示当前文件的类或函数列表。
- F4:跳转到包含光标所在文本的定义。
- Ctr1 + Shift + F4:返回上一个查看的位置。
项目和构建快捷键:
- Ctr1 + R:构建项目。
- Ctr1 + B:构建并运行项目。
- Ctr1 + D:调试项目。
- Ctr1 + Shift + B:构建所有项目。
- Ctr1 + T:运行单元测试。
- F5:重新运行应用程序。
