Qt开发①Qt的概念+发展+优点+应用+使用

1. Qt的概念和发展

1.1 Qt的概念

1.2 Qt 的发展史：

1.3 Qt 的版本

2. Qt 的优点和应用

2.1 Qt 的优点：

2.2 Qt 的应用场景

2.3 Qt 的应用案例

3. 搭建 Qt 开发环境

3.1 Qt 的开发工具

3.2 Qt SDK 的下载和安装

3.3 Qt 环境变量配置和使用

4. 输出HelloQt和对象树

4.1 输出HelloQt

4.2 对象树

4.3 乱码问题和qDebug

本篇完。

1. Qt的概念和发展

1.1 Qt的概念

Qt 是一个跨平台的 C++ 图形用户界面应用程序框架。

它为应用程序开发者提供了建立艺术级图形界面所需的所有功能。它是完全面向对象的，很容易扩展。Qt 为开发者提供了一种基于组件的开发模式，开发者可以通过简单的拖拽和组合来实现复杂的应用程序，同时也可以使用 C++ 语言进行高级开发。

图形用户界面：指采用图形方式显示的计算机操作用户界面，是计算机与其使用者之间的对话接口，是计算机系统的重要组成部分。

如下是 Android 手机图形用户界面和 IOS 手机图形用户界面：

Android 桌面应用：

IOS 桌面应用：

1.2 Qt 的发展史：

1991 年 Qt 最早由奇趣科技开发；。
1996 年进⼊商业领域，它也是目前流行的 Linux 桌面环境 KDE 的基础。
2008 年奇趣科技被诺基亚公司收购，Qt 成为诺基亚旗下的编程工具。
2012 年 Qt 又被 Digia 公司收购。
2014 年 4 月跨平台的集成开发环境 Qt Creator3.1.0 发布，同年 5 月 20 日发布了 Qt 5.3 正式版，至此 Qt 实现了对 IOS、Android、Embedded 等各平台的全面支持。

1.3 Qt 的版本

Qt 目前最新的版本是 Qt 6，但是相对来说 Qt 6 和 Qt 5 之间的核心功能区别不大，并且企业中也仍然有大量的项目在使用 Qt 5。因此本博客后面也仍然使用 Qt 5 版本来进行学习。

另外 Qt 在发布的时候还提供了两种许可证：

商业许可：开发者以商业目的使用 Qt 框架进行开发和发布软件的许可，开发者需要购买商业许可并按照相关规定使用 Qt 框架。商业许可提供了更多的功能和服务，适合于商业软件开发。
开源许可：开发者以非商业目的使用 Qt 框架进行开发和发布软件的许可，开发者可以免费使用 Qt 框架，但需要遵守开源许可协议的要求，如在软件中包含 Qt 许可协议的声明等。

2. Qt 的优点和应用

2.1 Qt 的优点：

跨平台，几乎支持所有的平台。
接口简单，容易上手，学习 QT 框架对学习其他框架有参考意义。
一定程度上简化了内存回收机制（半自动的垃圾回收，能够简化内存释放，也能够尽可能小的影响程序的运行效率）。
开发效率高，能够快速的构建应用程序。
有很好的社区氛围，市场份额在缓慢上升。
可以进行嵌入式开发。

Qt 支持的平台：

Windows —— XP、Vista、Win7、Win8、Win2008、Win10
Unix / X11 —— Linux（主要是给服务器使用，服务器不需要图形化界面）、Sun Solaris、HP-UX、Compaq Tru64 UNIX、IBM AIX、SGI IRIX、FreeBSD、BSD/OS、和其他很多 X11 平台
Macintosh —— Mac OS X
Embedded —— 有帧缓冲支持的嵌入式 Linux 平台，Windows CE
Android

2.2 Qt 的应用场景

桌面应用程序

Qt 能够创建各种类型的桌面应用程序，包括文件管理器、媒体播放器、绘图程序等。Qt 应用程序支持多种操作系统，可以运行在 Windows、Linux、MacOS 等桌面操作系统上。

移动应用程序

Qt 支持 Android 和 IOS 移动操作系统，为应用程序提供了强大的跨平台能力。可以使用 Qt 构建各种移动应用程序，例如社交应用、游戏、娱乐等。

嵌入式系统

Qt 在嵌入式领域应用非常广泛，它可以构建面向各种设备的图形应用程序，在机顶盒、车载娱乐系统、安防监控设备等领域具有广泛的应用。

Qt 是一个强大且广泛应用于跨平台软件开发的框架。它提供了丰富的工具和库，可用于开发高质量、高效率的图形用户界面（GUI）应用程序。并且可以在 Windows、linux、macOS 等多种操作系统上运行。随着行业的发展，Qt 的重要性也逐渐体现出来。

行业发展方向：

物联网（IoT）和嵌⼊式系统的发展：在当下的嵌入式和物联网行业中，Qt 的作用逐渐得到了体现，因为可以用它来开发具有 GUI 界面的嵌入式应用程序，这对于智能家居、汽车以及医疗设备等领域来说，具有非常重要的作用。
自动驾驶和智能交通领域：现在很多的汽车都引入了自动驾驶的技术，而 Qt 在其中也有着广泛的应用，它可以开发车载嵌入式系统和用户界面程序。随着未来⾃动驾驶技术的发展，Qt 在这方面的需求也会不断地增多。
游戏开发：Qt 有一些非常重要的功能模块，例如 Qt 3D Studio，可以应用于游戏开发。未来游戏行业的持续发展，Qt 在游戏行业的发展将会越来越多。

2.3 Qt 的应用案例

（1）Linux 桌面环境 KDE

Linux 桌面环境中存在好几套桌面环境：

GNOME（基于 GTK 创建）
KDE（基于 Qt 创建）

（2）WPS Office 办公软件

（3）Skype 网络电话

Skype 是一款即时通讯软件，其具备 IM 所需的功能，比如视频聊天、多人语音会议、多人聊天、传送文件、文字聊天等功能。它可以高清晰与其他用户语音对话，也可以拨打国内国际电话，无论固定电话、手机均可直接拨打，并且可以实现呼叫转移、短信发送等功能。

（4）Google Earth 谷歌地图

（5）VLC 多媒体播放器

（6）VirtualBox 虚拟机软件（VirtualBox 号称是最强的免费虚拟机软件）

3. 搭建 Qt 开发环境

3.1 Qt 的开发工具

Qt 支持多种开发工具，其中比较常用的开发工具有：Qt Creator、Visual Studio、Eclipse。下面壹壹介绍。

Qt Creator

Qt Creator 是一个轻量级的跨平台集成开发环境（IDE），专为使用 Qt 框架进行应用程序开发而设计。它是一个功能强大、易于使用、快速且高效的工具，被广泛用于编写各种类型的应用程序，如桌面应用程序、移动应用程序和嵌入式系统等。

Qt Creator 提供了一个可视化的界面设计器和代码编辑器，可以帮助开发者更快捷地创建复杂的用用界面和处理各种事件。它还包含了调试工具、版本控制工具、自动完成和智能提示等功能，以及⽀持多语言和跨平台的开发环境。

Qt Creator 的主要特点包括：

紧密集成的 Qt 框架：Qt Creator 专门为 Qt 开发而设计，因此它与 Qt 框架集成得非常紧密，使开发者可以更容易地管理和部署他们的应用程序。
强大的编辑器：Qt Creator 具有⼀些先进的编辑器功能，如语法高亮、代码折叠、智能提示、自动完成和代码重构。
集成的调试器：Qt Creator 内置了调试器，允许开发人员在代码中设置断点以及检查变量、堆栈和调用树等信息。
高效的构建系统：Qt Creator 提供了一个高效的构建系统，可以自动构建和部署应⽤程序，同时支持使用不同的编译器和平台。
可视化界面设计器：Qt Creator 具有⼀个可视化界面设计器，它允许开发人员在没有编写代码的情况下创建复杂的用户界面。
多语言支持：Qt Creator 支持多种编程语⾔，包括 C++、QML、JavaScript 等。

Qt Creator 是一个功能齐全、易于使用且高效的跨平台 IDE，适用于各种类型的应用程序开发，特别是那些使用 Qt 框架的开发者。

Visual Studio

Visual Studio 是由微软公司开发的集成开发环境（IDE）。它可以用来开发多种类型的应用程序。包括 Windows 桌面应用程序、Web 应用程序、移动应用程序、游戏等。Visual Studio 提供了丰富的开发工具和功能，包括代码编辑器、调试器、自动完成、代码重构、版本控制等等。它支持多种编程语言，如：C++、C#、Visual Basic、F#、Python等。Visual Studio 还可以与其他开发工具和服务集成，如 Azure 云服务、GitHub、Jenkins 等。

Visual Studio 具有以下⼀些主要特点：

多语言支持：Visual Studio 支持多种编程语言，包括 C++、C#、Visual Basic、F#、Python、JavaScript 等。
丰富的工具集：VS 提供了各种开发工具，包括代码编辑器、调试器、代码分析工具等，以提高开发人员的效率。
可视化设计：VS 提供了可视化的设计工具，如窗体设计器、WPF 设计器等，使开发人员可以直观地设计用户界面。
跨平台开发：VS 支持跨平台开发，可以开发适用于 Windows、Linux 和 MacOS 等多个平台的应用程序；
集成的调试器：VS 集成了强大的调试器，可以进行代码的单步调试、断点调试等操作来帮助开发人员查找和修复错误。
丰富的扩展性：VS 可以通过安装扩展来扩展其功能，开发人员可以根据自己的需求选择并安装适合的扩展。

Eclipse

Eclipse 是著名的跨平台的自由集成开发环境（IDE）。最初主要用来 Java 语言开发，但是目前亦有人通过插件使其作为其他计算机语言比如 C++ 和 Python 的开发工具。Eclipse 的本身只是一个框架平台，但是众多插件的支持使得 Eclipse 拥有其他功能相对固定的 IDE 软件很难具有的灵活性。许多软件开发商以 Eclipse 为框架开发自己的 IDE。Qt 框架可以与 Eclipse 集成，使开发者可以使用 Eclipse 的强大功能来开发 Qt 应用程序。

3.2 Qt SDK 的下载和安装

Qt SDK 的下载

Qt 下载官网：Index of /archive/qt

国内清华源：Index of /qt/archive/qt/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

进入官网，按如下图示进行相应的系统版本下载即可。

打开官网链接

选择需要下载的版本（我以 5.14 版本为例）

现在点击之后是会出现 "Download from your IP address is not allowed"，是因为 Qt5 离线安装包目前在国内已经被墙了，下载不了，只能下载在线安装包，直接访问就会显示上面的提示。（可以去网上找找资源）

选择需要下载的版本

所选具体版本为：5.14.2

选择 Windows 桌面应用程序

安装注意事项：

选择安装路径时不能出现中文路径，否则即使安装上也无法正常使用。如果不想注册账号，那就在在双击之前先断网，否则需要注册 Qt 账号登录后才能进入下一步安装。

以下是本人安装的选项：

3.3 Qt 环境变量配置和使用

（1）找到 Qt 的安装路径，复制 "bin" 路径

本人是D:\Qt\Qt5.14.2\5.14.2\mingw73_64\bin

（2）"此电脑" ——> 鼠标右键， "属性" ——> "高级系统设置" ——> "环境变量"，在系统变量找到Path后双击，复制此条路径到里面后确定即可：

使用验证：

对于Qt开发来说，使用的一个开发的环境是Qt Creator，那对于这个环境来说，下面讲述一下基本的使用方式和对应的选项意义。

首先是创建一个项目，直接进行新建即可。

那对于新建之后的选项，就有不同的类型了，这里由于是初学，所以只选择一个基础的选择，如果想要用Qt去完成一个GUI程序，那么就要选择第一个选项，对于下面的选项也进行注释和备注：

选择代码路径后接着会有下面的界面

那么这个里面包含的这三项是什么呢？

这是一个构建系统，通过Qt写的程序，会涉及到一系列的元编程技术，也就是说用代码来生成代码

那Qt框架在进行编译的时候，会自动调用一系列的生成工具，基于用户本身写的代码，生成一系列的其他的C++的代码，最终进行编译的代码，其中也包含了这些最后生成的这些代码，这就是构建系统

那在上面的这三种中，其中qmake是一个老牌的Qt构建工具，而CMake并非是Qt的专属构建工具，许多开源项目中都会用到CMake，而最后的Qbs是一个新一代的构建工具，但是对于现在来说，使用的场景比较少

再下一个是这一步：

上图所示的是，当使用Qt Creator创建项目，会自动的生成一些代码，而此时这个生成的代码中就会包含一个基本的列，而在这个界面选项中要选择的就是一个自动生成的类的父类是什么。

QMainWindows：这个类可以生成一个完整的应用程序窗口，包含有菜单栏，工具栏，状态栏等。
QWidget：这个类表示一个控件，也就是窗口上的一个具体的元素，例如有输入框，按钮，下拉框，单选按钮，复选按钮等等。
QDialog：这个类表示的是一个对话框。

这里先选QWidget。

在Qt页面中，内置的类都是用Q前缀开头来表示的

关于form file：

这个form file在Qt框架中扮演者非常重要的角色，Qt中创建图形化界面的程序主要有以下两种方式：

直接通过C++代码的方式进行创建界面。
通过form file，用图形化的方式来生成界面，此时就可以通过这个Qt Designer或者直接使用Qt Creator来编辑这个ui文件，从而用图形化的方式快速的方便的创建出这个图形界面

再之后一直下一步就是关于基于哪个编译器进行构建后续代码。

4. 输出HelloQt和对象树

以下仅为简单输出演示，下一篇博客还有其他输出方式。

4.1 输出HelloQt

创建一个项目，初步使用一下QT框架：

添加下面代码：

点击左下角运行按钮：

也可以双击："widget.ui" 文件

拖拽控件至 ui 界面窗口并修改内容

图形化的界面编辑器：

Qt 窗口坐标体系：

坐标体系：以左上角为原点（0,0），X 向右增加，Y 向下增加。

对于嵌套窗口，其坐标是相对于父窗口来说的。示例：使用 Qt 中的坐标系设置控件的位置：分别对 “按钮” 和 widget 本身移动位置：

运行结果如下图示：

4.2 对象树

运行出了一个标签，上面打印的是我们想要的内容，那么这也就意味着初步实现了目的，但是是否有这样的问题： new的对象，难道不会导致内存泄漏吗？ 事实上，这个问题是存在的，但是在QT框架中已经解决了这个问题，具体的解决措施就是对象树。

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"#include <QLabel>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);QLabel* label = new QLabel(this);label->setText("HelloQt");
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}

解决的方式就是，new的时候把this传递进去了，也就是说是把整个对象的生命周期统一交给了这个QT对象树来进行管理，所以在这个代码中，QT的控制下是不会造成内存泄漏的，label对象会在合适的时候进行析构，因为这个对象已经在对象树上了

那么什么是对象树呢？

在前端开发当中，也会有这样的对象树的概念，DOM本质上就是一个树形结构，也就是所谓的N叉树，通过树形结构把界面上的元素组织起来，而在QT中也是这样的道理，具体的可以用下面的图来进行表示。

所以下一步，我们就创建对应的实验过程来验证析构的过程：

选中工程程名，鼠标右键 ——> "add new..."（或 “添加新文件”）：

此时手动创建类的头文件以及源文件会自动添加到目标工程中：

// mylabel.h
#ifndef MYLABEL_H
#define MYLABEL_H#include <QLabel>class MyLabel : public QLabel
{
public:MyLabel(QWidget* parent);~MyLabel();
};#endif // MYLABEL_H

// mylabel.cpp
#include "mylabel.h"
#include <iostream>MyLabel::MyLabel(QWidget* parent) : QLabel(parent)
{}MyLabel::~MyLabel()
{std::cout << "MyLabel 析构" << std::endl;
}

主程序换成mylabel：

点击运行后关闭HelloQt界面：

虽然出现了乱码，但析构函数还是自己被调用了。

对象树确保的是先释放子节点的内存，后释放父节点的内存。而析构函数的调用顺序则不一定遵守上述要求，因此看到子节点的析构执行顺序反而在父节点析构顺序之后。

注意：调用析构函数和释放内存并非是同一件事情。

4.3 乱码问题和qDebug

可以看到，上面的结果出现了乱码（编码方式不匹配）。

在计算机中，一个汉字占几个字节？

        针对这个问题，不能回答出一个具体的数字。需要有提前条件：当前中文编码使用的是哪种方式（字符集）。

        计算机存的是二进制数字。英文字母是用 ASCII 码表表示的，规定了每个字符都有一个对应的数字来表示。

        只是表示英文，一个字节就足够了，毕竟英文字母数目非常有限。日常的常用汉字大概是 4k 多个，算上各自生僻字，总数差不多是 6w 左右。因为表示汉字的字符集有很多种，不同的字符集表示同一个汉字，可能使用的数字并不相同。

目前，表示汉字字符集主要是以下两种方式

GBK（中国大陆），使用 2 个字节表示一个汉字。Windows 简体中文版默认的字符集就是 BGK。
UTF-8 / utf8，变长编码，表示一个符号，使用的字节数有变化（2-4），但是一般一个汉字是 3 个字节。Linux 中默认的字符集是 utf8。

Qt Creator 内置的终端不是 utf8 的方式来显示字符串，且这个终端好像不能设置字符编码。Qt 中有一个 QString，可以帮助我们自动处理编码方式，且还提供了专门用来打印日志的工具 qDebug()，也能很好的自动处理编码方式。