Qt学习笔记(五)——对象模型、布局管理器

一、对象模型

Qt 使用 moc,为标准 C++ 增加了一些特性:

  • 信号槽机制,用于解决对象之间的通讯,可以认为是 Qt 最明显的特性之一;
  • 可查询,并且可设计的对象属性;
  • 强大的事件机制以及事件过滤器;
  • 基于上下文的字符串翻译机制(国际化),也就是 tr() 函数;
  • 复杂的定时器实现,用于在事件驱动的 GUI 中嵌入能够精确控制的任务集成;
  • 层次化的可查询的对象树,提供一种自然的方式管理对象关系。
  • 智能指针(QPointer),在对象析构之后自动设为 0,防止野指针;
  • 能够跨越库边界的动态转换机制。

moc 其实实现的是一个叫做元对象系统(meta-object system)的机制。正如上面所说,这是一个标准 C++ 的扩展,使得标准 C++ 更适合于进行 GUI 编程。虽然利用模板可以达到类似的效果,但是 Qt 没有选择使用模板。按照 Qt 官方的说法,模板虽然是内置语言特性,但是其语法实在是复杂,并且由于 GUI 是动态的,利用静态的模板机制有时候很难处理。而自己使用 moc 生成代码更为灵活,虽然效率有些降低(一个信号槽的调用大约相当于四个模板函数调用),不过在现代计算机上,这点性能损耗实在是可以忽略。

QObject是以对象树的形式组织起来的。当你创建一个QObject对象时,会看到QObject的构造函数接收一个QObject指针作为参数,这个参数就是 parent,也就是父对象指针。这相当于,在创建QObject对象时,可以提供一个其父对象,我们创建的这个QObject对象会自动添加到其父对象的children()列表。当父对象析构的时候,这个列表中的所有对象也会被析构。(注意,这里的父对象并不是继承意义上的父类!)这种机制在 GUI 程序设计中相当有用。例如,一个按钮有一个QShortcut(快捷键)对象作为其子对象。当我们删除按钮的时候,这个快捷键理应被删除。

QWidget是能够在屏幕上显示的一切组件的父类。QWidget继承自QObject,因此也继承了这种对象树关系。一个孩子自动地成为父组件的一个子组件。因此,它会显示在父组件的坐标系统中,被父组件的边界剪裁。

Qt 引入对象树的概念,在一定程度上解决了内存问题。

当一个QObject对象在堆上创建的时候,Qt 会同时为其创建一个对象树。不过,对象树中对象的顺序是没有定义的。这意味着,销毁这些对象的顺序也是未定义的。Qt 保证的是,任何对象树中的 QObject对象 delete 的时候,如果这个对象有 parent,则自动将其从 parent 的children()列表中删除;如果有孩子,则自动 delete 每一个孩子。Qt 保证没有QObject会被 delete 两次,这是由析构顺序决定的。

在 Qt 中,尽量在构造的时候就指定 parent 对象,并且大胆在堆上创建。

二、布局管理器

所谓 GUI 界面,归根结底,就是一堆组件的叠加。我们创建一个窗口,把按钮放上面,把图标放上面,这样就成了一个界面。在放置时,组件的位置尤其重要。我们必须要指定组件放在哪里,以便窗口能够按照我们需要的方式进行渲染。这就涉及到组件定位的机制。Qt 提供了两种组件定位机制:绝对定位和布局定位。

绝对定位就是一种最原始的定位方法:给出这个组件的坐标和长宽值。但如果用户改变了窗口大小,比如点击最大化按钮或者使用鼠标拖动窗口边缘,采用绝对定位的组件是不会有任何响应的。针对这种变化的需求,Qt 提供了另外的一种机制——布局——来解决这个问题。你只要把组件放入某一种布局,布局由专门的布局管理器进行管理。当需要调整大小或者位置的时候,Qt 使用对应的布局管理器进行调整。

Qt 提供了几种布局管理器供我们选择:

  • QHBoxLayout:按照水平方向从左到右布局;
  • QVBoxLayout:按照竖直方向从上到下布局;
  • QGridLayout:在一个网格中进行布局,类似于 HTML 的 table;
  • QFormLayout:按照表格布局,每一行前面是一段文本,文本后面跟随一个组件(通常是输入框),类似 HTML 的 form;
  • QStackedLayout:层叠的布局,允许我们将几个组件按照 Z 轴方向堆叠,可以形成向导那种一页一页的效果。

 

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