python GUI编程 PyQT5

一：GUI开发简介

GUI是Graphical User Interface（图形用户界面）的缩写

在GUI中，并不只是键入文本和返回文本，用户可以看到窗口、按钮、文本框等图形，而且可以用鼠标点击，还可以通过键盘键入。

GUI是与程序交互的一种不同的方式。

目前为止的程序都是命令行或文本模式程序

GUI的程序仍然有3个基本要素：输入、处理和输出

二：PYTHON下GUI框架简介

三：PYQT安装及使用

第一步：安装python

第二步：安装PyQt5-sip

sip是RiverBank（也就是PyQt的开发商）开发的用于PyQt的Python/C++混合编程解决方案。作为Python Module的PyQt，
依赖于作为Python Module的sip。

第三步：安装PyQt5

测试是否安装成功

之后在任意目录中新建一个.py文件，在该文件中输入以下代码

然后保存，运行，出现窗体，表示成功

四：PyQT模块介绍

五：PyQT主要类介绍

PyQt5 API拥有620多个类和6000个函数。它是一个跨平台的工具包，可以运行在所有主流的操作系统上，包括Windows、Linux和Mac OS

QObject类：在类层次结构中是顶部类（Top Class），它是所有PyQt对象的基类。

QPaintDevice类：所有可绘制的对象的基类。

QApplication类：用于管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置。它包含主事件循环，对来自窗口系统和其他资源的所有事件进行处理和调度；它也对应用程序的初始化和结束进行处理，并且提供对话管理；还对绝大多数系统范围和应用程序范围的设置进行处理。

QWidget类：所有用户界面对象的基类。QDialog类和QFrame类继承自QWidget类，这两个类有自己的子类系统（Sub-Class System）。

QFrame类：有框架的窗口控件的基类。它也被用来直接创建没有任何内容的简单框架，但是通常要用到QHBox或QVBox，因为它们可以自动布置放到框架中的窗口控件。

QMainWindow类：提供一个有菜单栏、锚接窗口（如工具栏）和状态栏的主应用程序窗口。

QDialog类：最普通的顶级窗口。如果一个窗口控件没有被嵌入到父窗口控件中，那么该窗口控件就被称为顶级窗口控件。在通常情况下，顶级窗口控件是有框架和标题栏的窗口。在Qt中，QMainWindow和不同的QDialog的子类是最普通的顶级窗口

QWidget

是所有用户界面类的基类，它能接收所有的鼠标、键盘和其他系统窗口事件。没有被嵌入到父窗口中的Widget会被当作一个窗口来调用，当然，它也可以使用setWindowFlags(Qt.WindowFlags)函数来设置窗口的显示效果。

QWidget的构造函数可以接收两个参数，其中第一个参数是该窗口的父窗口；第二个参数是该窗口的Flag，也就是Qt.WindowFlags。根据父窗口来决定Widget是嵌入到父窗口中还是被当作一个独立的窗口来调用，根据Flag来设置Widget窗口的一些属性。

QMainWindow

（主窗口）一般是应用程序的框架，在主窗口中可以添加所需要的Widget，比如添加菜单栏、工具栏、状态栏等。

主窗口通常用于提供一个大的中央窗口控件（如文本编辑或者绘制画布）以及周围的菜单栏、工具栏和状态栏。

QMainWindow常常被继承，这使得封装中央控件、菜单栏，工具栏以及窗口状态变得更容易，也可以使用Qt Designer来创建主窗口。

QApplication

QApplication类用于管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置，可以说QApplication是PyQt的整个后台管理的命脉。任何一个使用PyQt开发的图形用户界面应用程序，都存在一个QApplication对象。

在PyQt的应用程序实例中包含了QApplication类的初始化，通常放在Python脚本的if name == "main": 语句后面，类似于放在C的main函数里，作为主程序的入口。因为QApplication对象做了很多初始化，所以它必须在创建窗口之前被创建。

ØQApplication类还可以处理命令行参数，在QApplication类初始化时，需要引入参数sys.argv。sys.argv是来自命令行的参数列表，Python脚本可以从shell运行，比如用鼠标双击qtSample.py，就启动了一个PyQt应用程序。引入sys.argv后就能让程序从命令行启动，比如在命令行中输入 python qtSample.py，也可以达到同样的效果。

QApplication采用事件循环机制，当QApplication初始化后，就进入应用程序的主循环（Main Loop），开始进行事件处理，主循环从窗口系统接收事件，并将这些事件分配到应用程序的控件中。当调用sys.exit()函数时，主循环就会结束。

PyQt 5的应用程序是事件驱动的，比如键盘事件、鼠标事件等。在没有任何事件的情况下，应用程序处于睡眠状态。主循环控制应用程序什么时候进入睡眠状态，什么时候被唤醒。

六：什么是布局管理

布局管理是GUI编程中的一个重要方面。布局管理是一种如何在应用窗口上放置组件的一种方法

我们可以通过两种基础方式来管理布局。我们可以使用绝对定位和布局类。

七：布局管理

八：水平布局

九：垂直布局

十：网格布局

十一：表单布局

十二：绝对定位

程序指定了组件的位置并且每个组件的大小用像素作为单位来丈量。当你使用了绝对定位，我们需要知道下面的几点限制：

如果我们改变了窗口大小，组件的位置和大小并不会发生改变。

在不同平台上，应用的外观可能不同

改变我们应用中的字体的话可能会把应用弄得一团糟。

如果我们决定改变我们的布局，我们必须完全重写我们的布局，这样非常乏味和浪费时间。

十三：目录

一、控件分类

1、窗口类 2、布局控件 3、高级界面控件

二、基本控件

1、标签控件 2、文本框类控件 3、按钮类控件

4、下拉列表框 5、表格控件 6、时间控件

三、什么是信号和槽

四、内置信号和槽函数

五、内置信号和自定义槽函数

六、自定义信号和内置槽函数

七、自定义信号和槽函数

十四：窗口类

如果是主窗口，用QmainWindow类；

如果是对话框，就用Qdialog类；

如果不确定，或者可能是顶层窗口，也可能嵌入其他窗口，那就用Qwidget类。

QWidget、QMainWindow、QDialog和QFrame的区别，特别是QWidget和QFrame的区别

PyQt中所有的类都继承于QObject类。QWidget直接继承于QPaintDevice类，QDialog、
QMainWindow、QFrame直接继承QWidget 类。QWidget类是所有用户界面对象的基类。
QDialog类是对话框窗口的基类。QFrame类是有框架的窗口部件的基类，比如：
QPushButton,QLabel… ---> QFrame ---> QWidget。

（一） QmainWindow：主窗口类

通常用于创建主窗口，它继承自Qwidget类，拥有它的所派生方法和属性。

（二） QWidget：控件类

它是所有用户界面对象的基类，所有的窗口和控件都直接或间接继承自QWidget类。

（三） Qdialog：对话框窗口类

QMessageBox : 消息弹出式对话框

QInputDialog : 输入对话框

继承关系：QMessageBox、QFileDialog、QFontDialog、QInputDialog --->Qdialog

十五：布局控件

（一）QBoxLayout ：框布局

继承关系：QHBoxLayout、QVBoxLayout ---> QBoxLayout ---> QLayout ---> Qobject

1、QHBoxLayout ：水平布局按照从左到右的顺序来添加控件

2、QVBoxLayout ：垂直布局按照从上到下的顺序来添加控件

（二）QGridLayout ：网格布局将窗口分隔成行和列的网格来进行排列。

（三）QFormLayout ：表单布局

继承关系： QFormLayout ---> QLayout ---> QObject实现表单式的布局，由两列组成，第一列用于显示信息，给用户提示，一般叫label域；第二列需要用户进行选择或输入，一般叫field域。。

（四）Qsplitter

可以动态地拖动子控件之间的边界来控制子控件的大小，是一个动态布局管理器

PyQt5中有4种布局方式：水平布局、垂直布局、网格布局、表单布局

PyQt5中有2种布局方法：addLayout()、addWidget()

十六：高级界面控件

（一）表格与树：

QTableView

QTableView控件可以绑定一个模型数据用来更新控件上的内容

QListView

QListView类用于展示数据

QListWidget

是一个基于条目的接口，用于从列表中添加或删除条目。每一个条目对象都是QListWidgetItem对象

QTableWidget

是Qt程序中常用的显示数据表格的空间

QTreeView

QTreeView类实现树形结构，树形结构是通过QTreeWidgetQ和TreeWidgetItem类实现的，其中TreeWidgetItem类实现树形节点的添加

（二）容器：装载更多的控件

它是所用于解决一个窗口装载不下或装载太多控件而不美观的问题

QTabWidget：选项卡控件

提供一个选项卡和一个页面区域，默认显示第一个选项卡

QStackedWidget：堆栈窗口控件

是一个堆栈窗口控件，可以填充一些小控件，但同一时间只有一个小控件可以显示。
QStackedWidget使用QStackedLayout布局。

QDockWidget

是一个可以停靠在QMainWindow内的窗口控件，它可以保持浮动状态或者在指定位置作为子窗口附加到主窗口中

QScrollBar

提供水平或垂直的滚动条，这样可以扩大当前窗口的有效装载面积，从而装载更多的控件。

十七：基本控件

1、QLabel：标签类

可用于显示不可编辑的文本和图片，也可以放置一个GIF动画，还可以用于提示标记为其他控件。纯文本、链接、富文本可显示的标签上

2、文本框类控件：QLineEdit、QTextEdit

① QLineEdit : 单行文本框控件

•用于输入单行字符串。

② QTextEdit : 多行文本框控件

•可以显示多行文本内容，当文本内容超出控件显示范围时，可以显示水平个垂直滚动条。还可显示HTML文档

3、按钮类控件 : QAbstractButton、QPushButton、QRadioButton、QCheckBox

① QAbstractButton : 按钮基类

是按钮的基类，QPushButton、QRadioButton、QCheckBox均继承于 QAbstractButton，它是抽象类，不能实例化。

②QPushButton : 命令按钮

是长方形，通过单击该按钮或用快捷键来执行一些命令，该命令通常通过文本来描述执行的动作。

③ QRadioButton : 单选按钮、

提供一组可供选择的按钮和文本标签，用户可选择其中一选项，标签用于显示对应的文本信息。它是一种形状按钮，可以切换为on或off，即checked和unchecked。toggled信号是在切换单选钮状态时发射的，而clicked信号则在每次点击时都会发射，所以toggled信号更适合用于状态监控，绑定这个信号，在按钮状态改变时，触发相应行为。

④ QCheckBox : 复选框按钮

提供了一组带文本标签的复选框，用户怕树叶子打破头选择多个选项。它被选中或取消选中，都会发射一个stateChaged信号，如果想在它状态改变时触发相应的行为，请连接这个信号。

十八：标签控件

定义：用来显示不可编辑的文字或图片，或GIF动画。也可用作其他控件的占位符。纯文本、超链接或富文本都可以显示在这个Label上。

十九：文本框控件

QLineEdit : 单行文本框控件

最常使用的输入框，可供输入一行文字。输入多行文字时需要使用QTextEdit

二十：按钮类控件

按钮QPushButton

显示一个按钮，当点击时可以通过编程来调用一个确定的函数。

单选框QRadioButton

显示一个带有文字标签的可选按钮，可在表单中选择某一个选项，是单选按钮。该类派生自QAbstractButton。

单选按钮默认是排他的，即一次只能选择一个选项。可以把Radio Button放入QGroupBox或QButtonGroup中以创建更多可选的选项。

复选框QCheckBox

文字标签之前的矩形框，是多选按钮。

多选按钮默认是不排他的，如果想要手动排他，需要将这些复选框放入QButtonGroup中。

二十一：下拉框控件

QComboBox是一个集按钮和下拉选项于一体的控件

二十二：表格控件

QTableWidget是pyqt的一个表格类，每个一个格子是一个Item值。我们可以用循环将读取的表格写入QTableWidget中

二十三：时间控件

QCoQCalendarWidget类提供了一个基日历小部件，允许用户选择一个日期

二十四：什么是信号和槽

信号和槽机制是 QT 的核心机制，要精通 QT 编程就必须对信号和槽有所了解。信号和槽是一种高级接口，应用于对象之间的通信，它是 QT 的核心特性，也是 QT 区别于其它工具包的重要地方。

通过该机制可以很好的将组件的信号（如button的clocked、toggled、pressed等）和处理该信号的槽关联起来。

信号和槽是用来在对象间传递数据的方法：当一个特定事件发生的时候，signal会被emit出来，slot调用是用来响应相应的signal的。Qt中对象已经包含了许多预定义的 signal（基本组件都有各自特有的预定义的信号），根据使用的场景我们可以添加新的signal。Qt的对象中已经包含了许多预定义的槽函数，但我们也根据使用的场景添加新的槽函数。

信号

当对象的状态发生改变的时候，信号就由该对象发射 (emit) 出去。当一个信号被发射(emit)时候，与其关联的槽函数被立刻执行。其中该对象只负责发送信号，发射该信号的对象并不知道是那个对象在接收这个信号。这样保证了对象与对象之间的低耦合。如果存在信号和多个槽函数相关联的时候，当信号被发射时，这些槽的执行顺序将会是随机的、不确定的

槽

用于接受信号，而且槽只是普通的对象成员函数。当和槽连接的信号被发射时，槽会被调用。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。

信号和槽的绑定

通过调用 QObject 对象的 connect 函数来将某个对象的信号与另外一个对象的槽函数相关联，这样当发射者发射信号时，接收者的槽函数将被调用

当信号与槽没有必要继续保持关联时，我们可以使用 disconnect 函数来断开连接

二十五：内置信号和槽

内置信号与槽的使用，是指在发射信号时，使用窗口控件的函数，而不是自定义的函数，这种也是我们前面用的最多的

二十六：内置信号和自定义槽函数

内置信号与自定义槽函数的使用，是指在发射信号时，使用自定义的函数。

二十七：自定义信号和内置槽函数

PyQt5已经自动定义了很多QT内建的信号。但是在实际的使用中为了灵活使用信号与槽机制，我们可以根据需要自定义信号。可以使用pyqtSignal()方法定义新的信号，新的信号作为类的属性。