本文档将介绍QT工程的创建、UI界面布局,并以计数器为例了解QT中多线程的用法,最终完成一个基础的QT项目。
在安装好QT之后,能够在其安装组件中找到Qt Creator
,点击
设置项目名称及路径等,设置支持32位与64位,其他都直接下一步;
创建完成,项目中包含以下几个文件:
QT项目文件QTTEST.pro
,主窗口头文件mainwindow.h
,主窗口程序mainwindow.cpp
,主函数main.cpp
以及窗口UI文件mainwindow.ui
。
我们当然可以直接在QT creator中编完这个工程,但推荐使用更加成熟、稳健的VS完成后续的编程与设计。
首先,使用VS打开新建的.pro文件,同样能看到这几个文件。在一切正常的情况下,此时点击运行程序会出现一个空白窗口(图④)。
随后根据需求设计窗体界面与布局,双击打开UI文件,默认UI操作界面如下:
其中控件区域的所有组件为:
然后回到主界面,UI设计的主要思路为:将控件从工具栏拖拽到主界面中,使界面能够简洁明了地反映工作流并反馈执行状态;通过修改显示名称、对象属性、信号与槽函数使界面与背后的主程序链接。通常一个界面包括输入、输出、中间过程、计算、退出等操作,具体例子如下:
以上述界面为例,重点演示Exit功能以及Input data的浏览和单行输入框。
对于最简单的Exit,单击(click)时只需执行关闭(close)界面即可,如图:
流程概括如下:
在QT设计师中添加的信号与槽函数,只需通过简单的点击即可建立连接。其实质是:
在mainwindow.cpp
文件中,能够看到#include "ui_mainwindow.h"
引用了这样一个头文件,打开之后,可以找到:
QObject::connect(ExitPushBotton, SIGNAL(clicked()), MainWindow, SLOT(close()));
其底层原理是通过connect
将单击Exit按钮这一信号与关闭界面这个槽函数相关联,信号由按钮PushBotton发射,主窗口MainWindow接收。
期望达到的效果如图,在点击Browse之后,我们能够浏览文件目录并将文件名、路径填入到前面的文本框中。而在之后的操作中,可以直接从界面上获取文件信息。
分析这个步骤,即是在单击(click)按钮Browse后,弹出选择文件/路径的对话框,并将值传给文本编辑框中显示。
step1: 修改属性名
命名的规则为:控件功能+控件名(如Inputdata+lineEdit),这是为了在后台调用控件时能够快速、准确定位。
step2: 编写槽函数
在主窗口头文件中声明槽函数:
class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT ... private slots: //3个Browse对应的槽函数 void inputdataSelect(); //输入文件选择格式 void outputdataPathSelect(); //输出文件路径选择 void waveletFileSelect(); //子波文件选择 };
在mainwindow.cpp文件中定义槽函数:
// 以输入和输出两个为例,其他的浏览可类推 #include <QFileDialog> //需引入QFileDialog头文件才能使用对话窗口选择文件 void MainWindow::inputdataSelect() { //输入数据路径及文件名选择 // 文件名将存为QString字符串格式 QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this, //getOpenFileName获取文件名 tr("Input File"), "F:", // 默认启动位置为F盘 tr("Seismic(*sgy *segy *SEGY);;")); //创建文件名及路径选择对话窗口、支持的格式为segy if (fileNameInput.isEmpty() == false) { ui->InputdatalineEdit->setText(fileNameInput); //将选择输入数据的文件名路径填入文本框 } } void MainWindow::outputdataPathSelect(){ //输出数据的路径选择 QString fileNameInputPath = QFileDialog::getExistingDirectory(this, //getExistingDirectory获取路径 tr("Select Output File Folder"), tr("C:")); //读取输出文件保存路径,只有路径因此无需预设文件格式 if (fileNameInputPath.isEmpty() == false) { ui->OutputlineEdit->setText(fileNameInputPath); //显示选择保存路径 } }
使用ui->xxx
可以调取界面中的控件,如ui->InputdatalineEdit
则会指定到主窗口中的第一个文本框,这里的命名为step1中修改后的属性名,可从.ui界面中复制粘贴。
step3:建立连接
在UI界面中建立clicked()与我们自定义的槽函数的连接,保存后,重新运行程序,即可实现上述功能。
算法计算(Compute)是这个QT工程的核心,按照同样的方法将界面上的Compute按钮与compute()槽函数连接;
而在计算过程中,我们希望能够显示进度并打印日志,这部分通常没有固定的连接,因此需要自定义发射信号与接收槽函数。在展开介绍Compute的实现过程之前,再次强调以下Qt中使用多线程的注意事项:
简单来说,当我们需要执行计算处理,并同步更新结果到窗口时,如果只使用一个线程,会出现窗口卡顿的情况。于是,我们将计算、处理放在子线程中,计算的中间过程与结果通过信号槽机制传递到主线程进行显示。
QThread
,通过在protected
成员方法中重新实现run()
;#include <QThread> #include <QProgressDialog> /****************** 子线程--发射端 *****************/ class MyThread :public QThread { //MyThread子类继承自QThread Q_OBJECT public: MyThread() { } ~MyThread() { } protected: // 受保护的成员 void run() { //重写run()方法,此处的方法为一个间隔0.1s从0~100的计数器 for (int i = 0; i < 101; i++) { emit SendNumber(i); //使用emit发射子线程中的信号SendNumber。它将传递出当前的实参:一个1~100之间的整数 //emit是一个宏定义,本质上会在moc_*.cpp文件中生成一个SendNumber()信号 //QT内部进行调用时,会找到底层的相应代码并进行信号与槽函数的连接 msleep(100); //停滞0.1s } } signals: void SendNumber(const int nNum); //在类中声明信号函数 }; /****************** 主线程--主窗口--接收端 *****************/ class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: MainWindow(QWidget *parent = nullptr); ~MainWindow(); MyThread *_mthread; //在主窗口中声明一个子线程成员 private: Ui::MainWindow *ui; private slots: //声明私有的槽函数 void compute(); //compute功能函数 void updateProgress(int iter); //刷新进度条 void printlog(int num); //打印日志 };
首先在compute信号中启动子线程;
void MainWindow::compute(){ _mthread->start(); //使用start()启动子线程 }
然后定义主线程中的槽函数方法;
void MainWindow::updateProgress(int iter) { //Qt设置进度条的槽函数 ui->computeprogressBar->setValue(iter); } void MainWindow::printlog(int num) { //Qt打印计算日志 QString qs = "Process:"; QString q1; q1 = q1.sprintf("%d", num); qs = qs + q1; ui->computeLogTextBrowser->append(tr("Reading Data Suceesed!")); ui->computeLogTextBrowser->append(qs); }
最后在主窗口中连接子线程信号与槽函数。
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); this->_mthread = new MyThread(); //实例化一个子线程对象 // 从子线程_mthread发送一个信号SendNumber // 由主线程(this)的槽函数updateProgress与printlog接收 connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::updateProgress); connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::printlog); }
关于connect官方给出的文档中包含5个参数,具体如下:
QObject::connect(const QObject *sender, // 发送者 const char *signal, // 信号 const QObject *receiver, // 接收者 const char *method, // 接收的槽函数 Qt::ConnectionType type) /* 连接方式 Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection (1)默认连接 Qt:: DirectConnection (2)立即调用 Qt::QueuedConnection (3)异步调用 Qt::BlockingQueuedConnection (4)同步调用 Qt:: UniqueConnection (5)单一连接 */
完善Compute,在读取文件名称、路径中加入判空:
if(filenameInput.isEmpty()==true){ //如果输入文件名为空 QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no select input data"); msgbox.exec(); return; } if(filenameOutputPath.isEmpty() == true) { //如果输出路径为空 QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no select output data path"); msgbox.exec(); return; } if (filenameOutput.isEmpty() == true){ //如果输出文件名为空 QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no input output data name"); msgbox.exec(); return; }
最终效果:
#ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> #include <QFileDialog> #include <QProgressDialog> #include <QDebug> #include <QMessageBox> #include <QThread> class MyThread :public QThread { Q_OBJECT public: MyThread() { } ~MyThread() { } protected: void run() { for (int i = 0; i < 101; i++) { emit SendNumber(i); msleep(100); } } signals: void SendNumber(const int nNum); }; QT_BEGIN_NAMESPACE namespace Ui { class MainWindow; } QT_END_NAMESPACE class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: MainWindow(QWidget *parent = nullptr); ~MainWindow(); MyThread *_mthread; private: Ui::MainWindow *ui; private slots: void inputdataSelect(); //输入文件选择格式 void outputdataPathSelect(); //输出文件路径选择 void waveletFileSelect(); //子波文件选择 void compute(); //计算函数 void updateProgress(int iter); //刷新进度条 void printlog(int num); //打印日志 }; #endif // MAINWINDOW_H
#include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); this->_mthread = new MyThread(); connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::updateProgress); connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::printlog); } MainWindow::~MainWindow() { delete ui; } void MainWindow::inputdataSelect(){ //输入数据路径及文件名选择 QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this, tr("Input File"), "F:", tr("Seismic(*sgy *segy *SEGY);;")); //创建文件名及路径选择对话窗口 if (fileNameInput.isEmpty() == false) { ui->InputdatalineEdit->setText(fileNameInput); //将选择输入数据的文件名路径 qDebug() << "filename : " << fileNameInput; } else { }//end if(fileNameInput.isEmpty()==false) } void MainWindow::outputdataPathSelect(){ //输出数据的路径选择 QString fileNameInputPath = QFileDialog::getExistingDirectory(this, tr("Select Output File Folder"), tr("C:")); //读取输出文件保存路径 if (fileNameInputPath.isEmpty() == false) { ui->OutputlineEdit->setText(fileNameInputPath); //显示选择保存路径 } else { }//end if(fileNameInputPath.isEmpty()==false) } void MainWindow::waveletFileSelect(){ QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this, tr("Input File"), "F:", tr("wavelet file(*dat *txt);;")); //创建文件名及路径选择对话窗口 if (fileNameInput.isEmpty() == false){ ui->waveletFileNamelineEdit->setText(fileNameInput); //将选择输入数据的文件名路径 qDebug() << "filename : " << fileNameInput; } } void MainWindow::compute(){ QString filenameInput = ui->InputdatalineEdit->text(); //从界面获取输入模型的SEGY文件 QString filenameOutputPath = ui->OutputlineEdit->text(); //从界面获取输出模型的SEGY文件文件路径 QString filenameOutput = ui->outputDataFilenamelineEdit->text(); //从界面获取输出数据的SEGY的文件名 if(filenameInput.isEmpty()==true){ QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no select input data"); msgbox.exec(); return; } if(filenameOutputPath.isEmpty() == true) { QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no select output data path"); msgbox.exec(); return; } if (filenameOutput.isEmpty() == true){ QMessageBox msgbox; msgbox.setText("no input output data name"); msgbox.exec(); return; } _mthread->start(); } void MainWindow::updateProgress(int iter) { //Qt设置进度条的槽函数 ui->computeprogressBar->setValue(iter); } void MainWindow::printlog(int num) { //Qt打印计算日志 QString qs = "Process:"; QString q1; q1 = q1.sprintf("%d", num); qs = qs + q1; ui->computeLogTextBrowser->append(tr("Reading Data Suceesed!")); ui->computeLogTextBrowser->append(qs); }