三、Qt核心与Qt类库

一、Qt核心：元对象系统

1、Qt核心特点

• Qt对标准C++进行了扩展，引入了一些新的概念和功能
• 元对象编译器（MOC）是一个预处理器，先将Qt的特性程序转为标准C++程序，再由标准C++编译器进行编译
• Qt为C++语言增加的特性在Qt Core模块中实现，由Qt的元对象系统实现。包括信号与槽机制、实行系统、动态类型转换等。使用信号与槽机制，只有添加Q_OBJECT宏，moc才能对类中的信号与槽进行预处理。

2、元对象系统

• QObject类是所有使用元对象的类的基类
• 在一个类的private部分声明private Q_OBJECT宏
• MOC（元对象编译器）为每个QObject的子类提供必要代码。

二、Qt核心：属性系统、信号与槽

1、属性系统

Q_PROPERTY宏定义一个返回类型为type，名称为name的属性.

Q_PROPERTY(type name
   READ getFunction
   [WRITE setFunction]
   [RESET resetFunction]
   [NOTIFY notifySignal]
   [DESIGNABLE bool]
   [SCRIPTABLE bool]
   [STORED bool]
   [USER bool]
   [CONSTANT]
   [FINAL])

（1）创建属性

class QMyWidGet ： public QWidget
{
	Q_OBJECT
	Q_PROPERTY(bool focus READ hasFocus)
	Q_PROPERTY(bool enabled READ isEnabled WRITE setEnabled)
	Q_PROPERTY(QCursor cursor READ cursor WRITE SetCursor RESET unsetCursor)
public:
	explicit QMyWidget(QWidget *parent = nullptr);
};

（1）使用属性

setProperty可以在运行时为类定义一个新的属性，称之为动态属性。

QPushButton *button = new QPushButton;
QObject *object = button;
object->setProperty("flat", true);
bool isFalt = object->property("flat");

2、类的附加信息

Q_OBJECT
Q_CLASSINFO("author", "ZhangSan")
Q_CLASSINFO("compay", "XXX")
Q_CLASSINFO("version"' "1.1.1")

QMyWidget *myWidget = new QMyWidget;
QDebug()<<myWidget->metaObject()->classInfo(0).name();
QDebug()<<myWidget->metaObject()->classInfo(0).value();
QDebug()<<myWidget->metaObject()->classInfo(1).name();
QDebug()<<myWidget->metaObject()->classInfo(1).value();

3、信号与槽

（1）原型

    static QMetaObject::Connection connect(const QObject *sender, 
    	const char *signal,
        const QObject *receiver, 
        const char *member, Qt::ConnectionType = Qt::AutoConnection);

    static QMetaObject::Connection connect(const QObject *sender, 
    	const QMetaMethod &signal,
        const QObject *receiver, 
        const QMetaMethod &method,
        Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection);

    inline QMetaObject::Connection connect(const QObject *sender, 
    	const char *signal,
        const char *member, 
        Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection) const;

最后一个参数Qt::ConnectionType表示信号与槽之间的关联方式

• Qt::AutoConnection（默认值）：自动确定关联方式
• Qt::DirectConnection：信号被发射时，槽立即执行，槽函数与信号在同一个线程
• Qt::QueuedConnection：事件循环回到接受者线程后执行槽，槽与信号在不同线程
• Qt::BlockingQueuedConnection：信号线程会被阻塞直到槽函数执行完毕，当槽函数与信号在同一个线程，会导致死锁。

（2）使用

// 如果信和槽函数都带有参数，需要注明参数类型
connect(spinFontSize, SIGNAL(valueChanged(int)), this,
            SLOT(on_spinBoxFontSize_valueChanged(int)));
// 当信号名称（包括参数）唯一时，可以使用以下绑定
connect(spinFontSize, &QSpinBox::valueChanged, this,
            MainWindow::on_spinBoxFontSize_valueChanged);

（3）自定义信号

在槽函数里，使用QObject::sender()可以回去信号发射者的指针

QSpinBox *spinbox = qobject_cast<QSpinBos*>(sender());

class QPersen : public QObject
{
	Q_OBJECT
private:
	int m_age = 10;
public:
	voud incAge();
signals:
	void ageChanged(int value);	// 信号函数
};
void QPerson::incAge()
{
	m_age++;
	emit ageChanged(m_age);	//发射信号
}

信号函数必须无返回值，但可以由输入参数，信号函数无需实现，只需要在某些条件下发射信号。

三、元对象系统特性测试

1、创建项目（基于QWidget）

2、添加UI

3、添加QPerson类，基于QObject

#ifndef QPERSON_H
#define QPERSON_H

#include <QObject>

class QPerson : public QObject
{
    Q_OBJECT

    Q_CLASSINFO("author", "liutt")
    Q_CLASSINFO("compay", "XXX")
    Q_CLASSINFO("version", "1.1.1")

    // 添加属性
    Q_PROPERTY(unsigned age READ age WRITE setAge NOTIFY ageChanged)
    Q_PROPERTY(QString name MEMBER m_strName)   //MEMBER 绑定变量
    Q_PROPERTY(int score MEMBER m_nScore)

private:
    unsigned int m_nAge = 10;
    QString m_strName;
    int m_nScore = 79;

public:
    explicit QPerson(QString strName, QObject *parent = nullptr);
    unsigned int age();
    void setAge(unsigned int value);
    void incAge();

signals:
    void ageChanged(unsigned int value);

public slots:
};

#endif // QPERSON_H

#include "qperson.h"

QPerson::QPerson(QString strName, QObject *parent) : QObject(parent)
{
    m_strName = strName;
}

unsigned int QPerson::age()
{
    return m_nAge;
}

void QPerson::setAge(unsigned int value)
{
    m_nAge = value;
    emit(ageChanged(m_nAge));
}

void QPerson::incAge()
{
    m_nAge++;
    emit(ageChanged(m_nAge));
}

4、添加信号与槽功能

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include "qperson.h"

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private:

    void on_ageChanged(unsigned int value);

private slots:
    void on_btnBoyInc_clicked();
    void on_btnGirlInc_clicked();
    void on_btnClassInfo_clicked();
    void on_spin_valueChanged(int value);

private:
    Ui::Widget *ui;

    QPerson *boy;
    QPerson *girl;

};

#endif // WIDGET_H

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

#include <QMetaClassInfo>

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    ui->spinBoxBoy->setProperty("isBoy", true);
    ui->spinBoxGirl->setProperty("isBoy", false);

    boy = new QPerson("小乐");
    boy->setProperty("score", 60);
    boy->setProperty("age", 12);
    boy->setProperty("sex", "boy");
    connect(boy, &QPerson::ageChanged, this, &Widget::on_ageChanged);

    girl = new QPerson("小美");
    girl->setProperty("score", 70);
    girl->setProperty("age", 11);
    girl->setProperty("sex", "girl");
    connect(girl, &QPerson::ageChanged, this, &Widget::on_ageChanged);

    ui->spinBoxBoy->setValue(12);
    ui->spinBoxGirl->setValue(11);

    connect(ui->spinBoxBoy, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(on_spin_valueChanged(int)));
    connect(ui->spinBoxGirl, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(on_spin_valueChanged(int)));
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::on_spin_valueChanged(int value)
{
    Q_UNUSED(value)
    QSpinBox *spinBox = qobject_cast<QSpinBox*>(sender());
    if(spinBox->property("isBoy").toBool()) {
        boy->setAge(spinBox->value());
    }
    else {
        girl->setAge(spinBox->value());
    }
}

void Widget::on_ageChanged(unsigned int value)
{
    Q_UNUSED(value)
    QPerson *pPerson = qobject_cast<QPerson*>(sender());
    QString strName = pPerson->property("name").toString();
    QString strSex = pPerson->property("sex").toString();
    unsigned int nAge = pPerson->age();
    ui->plainTextEdit->appendPlainText(strName+","+strSex+QString::asprintf(",年龄=%d", nAge));
}

void Widget::on_btnBoyInc_clicked()
{
    boy->incAge();
}

void Widget::on_btnGirlInc_clicked()
{
    girl->incAge();
}

void Widget::on_btnClassInfo_clicked()
{
    const QMetaObject* meta = boy->metaObject();

    ui->plainTextEdit->clear();
    ui->plainTextEdit->appendPlainText("类元对象信息");
    ui->plainTextEdit->appendPlainText(QString("类名称：%1").arg(meta->className()));
    ui->plainTextEdit->appendPlainText("property: ");
    for (int i = meta->propertyOffset(); i < meta->propertyCount(); ++i) {
        QMetaProperty prop = meta->property(i);
        const char *propName = prop.name();
        QString strPropValue = boy->property(propName).toString();
        ui->plainTextEdit->appendPlainText(
                    QString("属性名称：%1，属性值：%2").arg(
                        propName, strPropValue));
    }

    ui->plainTextEdit->appendPlainText("classInfo: ");
    for (int i = meta->classInfoOffset(); i < meta->classInfoCount(); ++i) {
        QMetaClassInfo classInfo = meta->classInfo(i);
        ui->plainTextEdit->appendPlainText(
                    QString("类信息名称：%1，类信息值：%2").arg(
                        classInfo.name(), classInfo.value()));
    }
}

四、Qt全局定义

1、Qt全局定义

<QtGlobal>头文件包含了Qt类库的一些全局定义：

• 基本函数类型
• 函数
• 宏

（1）Qt数据类型

typedef signed char qint8;         /* 8 bit signed */
typedef unsigned char quint8;      /* 8 bit unsigned */
typedef short qint16;              /* 16 bit signed */
typedef unsigned short quint16;    /* 16 bit unsigned */
typedef int qint32;                /* 32 bit signed */
typedef unsigned int quint32;      /* 32 bit unsigned */
typedef long long qint64;           /* 64 bit signed */
typedef unsigned long long quint64; /* 64 bit unsigned */

（2）宏定义

QT_VERSION	数值版本
QT_VERSION_CHECK()	// QT_VERSION_CHECK(5,0,0)
Q_BYTE_ORDER		// 系统内存字节序
Q_BIG_ENDIAN		// 大端字节序
Q_LITTLE_ENDIAN		// 小端字节序
Q_DECL_IMPORT		// 共享库导入
Q_DECL_EXPORT		// 共享库导出
Q_DECL_OVERRIDE		// 用于重载虚函数，没有被重载则报错
Q_DECL_FINAL		//	虚函数定义为最终级别，不能被重载
Q_UNUSED(name)		// 在函数中定义不在函数中使用的参数
foreach(variable, container)	// 用于容器遍历
forever 			//构造一个无线循环
qDebug(const char* message, ...)	// 输出日志，格式化

五、容器类

1、Qt容器

Qt的容器类比STL中的容器类更轻巧，安全和易用

顺序容器：QList（下标索引），QLinkKedList（不支持下标索引），QVector，QStack，QQueue
关联容器：QMap，QMultiMqp，QHash，QMultiHash，QSet

2、STL类型迭代器

容器类	只读迭代器	迭代器
QList,QQueue	QList::const_iterator	QList::iterator
QLinkedList	QLinkedList::const_iterator	QLinkedList::iterator
QVector,QStack	QVector::const_iterator	QVector::iterator
QSet	QSet::const_iterator	QSet::iterator
QMap<Key,Value>,QMultiMap<Key,Value>	QMap<Key,Value>::const_iterator	QMap<Key,Value>::iterator

五、Qt类库的模块

Qt类的模块可以分为几大类：

• Qt基本模块（Qt Essentials）：提供了Qt的所有平台的基本功能
• Qt附加模块（Qt Add-Ons）：实现一些特定功能的提供附加价值的模块
• 增值模块（Value-AddModules）：单独发布的提供额外价值的模块或工具
• 技术预览模块（Technology Preview Modules）：一些处于开发阶段，但是可以最为技术预览使用的模块
• Qt工具（Qt Tools）：帮助应用程序开发的一些工具

1、Qt基本模块

Qt Core					其他模块都用的核心非图形类
Qt GUI					设计GUI界面的基础类，包括OpenGL
Qt Multimedia			音频、视频、摄像头和广播功能的类
Qt Multiply Widgets		实现多媒体的界面租界类
Qt Network				实现网络编程更简单和轻便的类
Qt QML					用于QML和JavaScript语言的类
Qt Quick				英语构建具有定制用户界面的动态应用的声明框架
Qt Quick Controls		创建桌面样式用户界面，基于Qt Quick的用户界面控件
Qt Quick Dialogs		用于Qt Quick的系统对话框类型
Qt Quick Layouts		用于Qt Quick2界面元素的布局项
Qt SQL					使用SQL数据库操作
Qt Test					用于应用程序的库进行单元测试的类
Qt Widgets				用于构建GUI界面的C++图形组件类

qmake构建时，Qt GUI模块时自动被加入项目的，如果项目不适用GUI功能，使用以下指令取消

QT-=gui

其他模块一般不会被自动加入，在项目使用到某个模块，可以在项目配置中添加：

QT+=sql
QT+=multimedia multimediawidgets

2、Qt工具

Qt Designer		用于扩展Qt Designer的类
Qt Help			在应用程序中继承在线文档
QtUI Tools		操作Qt Designer生成的窗体的类