Qt類庫介紹

QT類庫

QT核心特色

• QT是一個跨平臺開發的類庫。
• QT的元對象編譯器MOC是一個預處理器，在源程序被編譯前先將這些QT特性的程序轉爲標準的C++兼容的形式，而後再有標準的C++編譯器進行編譯。也就是爲何在使用信號和槽的機制的類裏，必須添加一個Q_OBJECT宏的緣由，只有添加了這個宏，moc才能對類裏的信號與槽代碼進行預處理。
• QT Core模塊是qt類庫的核心。

QT元對象系統

• 元對象系統由三個基礎組成：（1）QObject類是全部使用元對象系統類的基類。（2）在一個類的private部分申明Q_OBJECT宏，使得類可使用元對象的特性，如動態屬性，信號與槽。（3）MOC爲每一個QObject的子類提供必要的代碼來實現元對象系統的特性；構建項目時MOC工具讀取C++源文件，當它發現類的定義裏有Q_OBJECT宏時，它會爲這個類生成另一個包含有元對象支持代碼的C++源文件，這個生成的源文件連同類的實現文件一塊兒被編譯和鏈接。

元對象的其它功能

• QObject::metaObject()函數返回關聯的元對象，元對象類QMetaObject包含了訪問元對象的一些接口函數。
• QMetaObject::newInstance()函數建立類的一個新的實例。
• QObject::inherits(const char* className)函數判斷一個對象實例是不是名稱爲className的類或QObject的子類的實例。
• QObject::tr()和QObject::reUtf8()函數可翻譯字符串，用於多語言界面設計。
• QObject::setProperty()和QObject::property()用於經過屬性名動態設置和獲取屬性值。

屬性系統

• QT提供了一個Q_PROPERTY()宏能夠定義屬性，他也是基於元對象系統實現的。
• 動態屬性，定義了屬性後，能夠經過QObject::setProperty()函數設置屬性值；能夠經過QObject::property()函數來獲取屬性值。
• 類的附加信息：屬性系統還有一個宏Q_CLASSINFO(),能夠爲類的元對象定義「名稱--值信息」。

信號與槽

• connect()函數有多種重載
• 不論是那種參數形式的connect()函數，最後都會有一個參數Qt::ConnectionType type,默認值爲Qt::AutoConnection.枚舉類型Qt::ConnectionType表示信號與槽之間的關聯方式，有Qt::AutoConnection(缺省值)：若是信號的接受者和發送這在同一個線程，就使用Qt::DirectConnection方式；不然使用QT::QUeuedConnection方式，在信號發射時自動肯定關聯方式；Qt::DirectionConnection：信號被髮射時槽函數當即執行，槽函數和信號在同一個線程；Qt::QueuedConnection:在時間循環回到接收者線程後執行槽函數，槽函數與信號在不一樣的線程；Qt::BlockingQueuedConnection：與Qt::QueuedConnection類似，只是信號線程會阻塞直到槽函數執行完畢，當信號和槽在同一個線程時絕對不能使用這種方式，不然會形成死鎖。
• 使用Sender()得到信號發射者。例如在QSpinx的ValueChanged(int)信號的槽函數裏，能夠經過Sender()和qobject_cast得到信號發射者的指針，從而對信號發射者進行操做。QSpinBox *spinBox=qobject_caet<QSpinBox *>(sender());
• 自定義信號以及其使用：在本身設計的類裏也能夠自定義信號，信號就是在類定義裏聲明的一個函數，無需實現，只須要發射（emit）。信號函數必須是無返回值的函數，可是能夠有輸入參數。

Qt全局定義

頭文件包含了Qt類庫的一些全局定義，包括基本的數據類型，函數，和宏，通常Qt類的頭文件都會包含該頭文件。

數據類型定義

• 爲了確保在各個平臺上個數據類型都有統一肯定的長度，Qt爲各類常見的數據類型定義了類型符號。
• 數據類型定義以下圖所示：
  

函數

• 頭文件包含一些經常使用函數的定義，這些函數多以模板類型做爲參數，返回相應的模板類型。

• 中經常使用的全局函數定義以下圖所示：
  

• 還有一些基礎的數學運算函數在 頭文件中定義。

宏定義

• 頭文件中定義了不少宏。

經常使用的宏

• QT_VERSSION 這個宏展開爲數值形式0xMMNNPP表示QT編譯器版本，例如Qt編譯器版本爲Qt5.9.1，則QT_VERSION爲0x050901。這個宏經常使用語條件編譯設置，根據qt版本不一樣，編譯不一樣的代碼段。
• QT_VERSION_CHECK 這個宏展開爲Qt版本號的一個整數表示。
• QT_VERSION_STR 這個宏展開爲Qt版本號的字符串，如「5.9.0」
• Q_BYTE_ORDER,Q_BIG_ENDIAN和Q_LITTLE_ENDIAN；Q_BYTE_ORDER表示系統內存中數據的字節序，Q_BIG_ENDIAN表示大端字節序，Q_LITTLE_ENDIAN表示小端字節序。在判斷系統字節序時會用到。
• Q_DECL_IMPORT和Q_DECL_EXPORT 在使用或設計共享庫時，用於導出庫的內容。
• Q_DECL_OIVERRIDE 在類定義中，用於重載一個虛函數，使用此宏後，若是重載的虛函數沒有進行任何重載操做，編譯器將會報錯。
• Q_DECL_FINAL 這個宏將一個虛函數定義爲最終級別，不能再被重載，或定義一個類不能再被繼承。
• Q_UNUSED(name) 這個宏用於在函數中定義不在函數體力使用的參數。
• foreach(variable,container) 用於容器類的遍歷。
• forever 用於構造一個無限循環。
• qDebug(const char * message,...) 在debugger窗體顯示信息，若是編譯器設置了Qt_NO_DEBUG_OUTPUT,則不做任何輸出。相似的宏還有qWarning，qCritical，qFatal,qInfo,也是用於在debugger窗體顯示信息。

容器類

Qt容器類比標準模板庫（STL）中的容器類更輕巧，安全和易於使用。這些容器類是掩式共享和可重入的，並且他們進行了速度和存儲優化，他們是線程安全的，也就是說他們做爲制度容器可被多個線程訪問。

順序容器類

• Qt的順序容器類有QList,QLinkedList,QVector,QStack和QQueue。
• QList是最經常使用的容器類，基於數組列表的形式實現的。
• QLinkedList是鏈式列表，數據項不是用連續的內存存儲的，它基於迭代器訪問數據項。
• QVector提供動態數組的功能，如下標索引訪問數據；QVector的性能比QList更高，由於QVector的數據項是連續存儲的。
• QStack是提供相似於堆棧的後入先出操做的容器類，push（）和pop（）是主要的接口函數。
• QQueue是提供與相似於隊列先入先出操做的容器類，enqueue（）和dequeue（）是主要的操做函數。

關聯容器類

• 關聯容器類包括QMap,QMultiMap,QHash,QMultiHash,QSet。
• QMultiMap和QMultiHash支持一個鍵關聯多個值，QHash和QMultiHash類使用散列函數進行查找，查找的速度更快。
• QSet是基於散列表的集合模板類，他存儲數據的順序是不定的，查找值的速度很是快。QSet內部就是用QHash實現的。
• QMap<Key,T>提供一個字典，一個鍵映射一個值，QMap存儲數據是按照鍵的順序，若是不在意存儲順序，使用QHash會更快。
• QMultiMap是map的子類，是用於處理多隻映射的便利類。QMa正常狀況下是不容許多值映射，除非使用QMap::insertMulti()添加鍵值對。
• QHash是基於散列表來實現字典功能的模板類，QHash<Key,T>存儲的鍵值對具備很是快的查找速度。QHash和QMap，前者比後者的查找速度快；在後者上遍歷時，數據項是按照鍵排序的，而前者的數據項是任意順序的；QMap的鍵必須提供「<」運算符，QHash的鍵必須提供「==」運算符和一個名稱爲qHash()的全局散列函數。
• QMultiHash是QHash的子類，是用於處理多隻映射的便利類。

容器類的迭代

迭代器(iterator)爲訪問容器類裏的數據項提供了統一的方法；Qt有兩種迭代器類：Java類型迭代器和STL類型的迭代器。

• Java類型的迭代器更易於使用，且提供了一些高級的功能，而STL類型的迭代器效率更高。
• Qt還提供了一個關鍵字foreach（ 裏定義的一個宏）用於方便地訪問容器裏全部數據項。

Java類型迭代器

對於每一個容器類，有兩個java類型迭代器：一個用於只讀操做，一個用於讀寫操做，每一個迭代器和容器類的迭代關係以下圖所示：

Java類型的迭代器的指針不是指向下一個數據項，而是在數據項之間。

STL類型迭代器

STL迭代器與Qt和STL的原生算法兼容，而且進行了速度優化，對於每個容器類，都有兩個STL類型迭代器，一個用於制度訪問，一個用於讀寫訪問，無需修改數據時必定使用制度迭代器，由於速度更快；STL類型迭代器是是數組的指針，因此++運算符使迭代器指向下一個數據項，「*」運算符返回數據項內容。與Java類型迭代器不一樣，STL迭代器直接指向數據項。STL迭代器類型以下所示：

foreach能夠遍歷集合中全部的項

Qt類庫模塊

Qt類庫裏大量的類根據功能分爲各類模塊，這些模塊又分爲幾大類。

• Qt基本模塊：提供Qt在全部平臺上的基本功能。
• Qt附加木塊：實現一些特定功能的提供附加價值的模塊。
• 增值模塊：單獨發佈的提供額外價值的模塊或工具。
• 技術預覽模塊：一些處於開發階段，可是能夠做爲技術預覽使用的模塊。
• Qt工具：幫助應用程序開發的一些工具。

QT基本模塊

Qt基本模塊是Qt在全部平臺上的基本功能，他們在全部的平臺和目標平臺上均可以用。具體的模塊以下圖所示：

• Qt Core模塊是Qt類庫的核心，其它全部的模塊都依賴於此模塊，若是是用qmake構建項目，則Qt Core模塊是自動被加入到項目的。
• Qt GUI模塊提供了用於開發GUI應用程序必要的類，使用qmake構建應用程序時，Qt GUI模塊是自動被加入項目的，若是不使用GUI功能，則須要在項目配置文件中加入以下一行：QT -=gui
• 其它模塊通常不會被自動加入到項目中，若是須要在項目中用某個模塊，則能夠在項目配置中個添加此模塊，例如Qt Network則須要在配置文件中加入：「QT += network」

Qt附加模塊

Qt附加模塊能夠實現一些特定目的，這些模塊可能只能在某些平臺上有，或只能用於某些操做系統，或只是爲了向後兼容。用戶安裝時能夠選擇性的安裝這些附加模塊。Qt附加模塊列表（未烈出一些過期的模塊，以及專門用於QML或QtQuick的模塊）以下圖所示：

Qt增值模塊

除了隨Qt5發佈的上述這些模塊，還有一些模塊是單獨發佈的，這些模塊只在商業版許可的Qt裏纔有。

技術預覽模塊

還處於開發和測試階段的模塊。

Qt工具

Qt工具在全部支持的平臺上均可以使用，用於幫助應用程序的開發和設計，Qt工具以下圖所示：