PyQt5 超详细入门级教程

上篇：1-3部分：PyQt5基础与常用控件

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第1部分：初识 PyQt5 和安装

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1.1 什么是 PyQt5？

PyQt5 是 Python 的图形用户界面 (GUI) 框架，它基于强大的 Qt 库。Qt 是一个跨平台的 C++ 框架，用于构建桌面应用程序。通过 PyQt5，我们可以用 Python 轻松构建跨平台的桌面应用程序，支持 Windows、macOS 和 Linux。

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1.2 在 PyCharm 中安装 PyQt5

1. 打开 PyCharm： 打开你的 PyCharm 编辑器，确保你已经有一个项目或新建一个项目。

2. 安装 PyQt5： 你可以在 PyCharm 中使用两种方式安装 PyQt5：

   • 方法 1：通过 PyCharm 的设置安装

     • 点击 File -> Settings。
     • 在设置界面中，选择 Project -> Python Interpreter。
     • 点击右侧的 + 按钮，搜索 PyQt5。
     • 选择 PyQt5 并点击 Install Package 安装。

   • 方法 2：通过 PyCharm 终端安装

     • 打开 Terminal 窗口（在 PyCharm 底部菜单栏中找到“Terminal”选项）。

     • 输入以下命令安装 PyQt5：

       pip install PyQt5
       

     • 安装完成后，PyCharm 会自动识别并添加 PyQt5 到项目中。

3. 检查安装是否成功： 你可以通过在终端中运行 pip list 查看是否安装了 PyQt5。

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1.3 在 PyCharm 中编写第一个 PyQt5 应用程序

接下来，我们将在 PyCharm 中创建一个简单的 PyQt5 应用程序，显示一个包含 “Hello, World!” 的窗口。

1. 创建 Python 文件：
   • 在 PyCharm 项目中，右键点击项目文件夹，选择 New -> Python File，将文件命名为 main.py。
2. 编写代码： 在新建的 main.py 文件中，输入以下代码：

import sys  # 导入 sys 模块，用于与 Python 解释器交互
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow  # 从 PyQt5 中导入所需的类# 创建一个主窗口类，继承自 QMainWindow
class MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()  # 调用父类 QMainWindow 的初始化方法self.setWindowTitle("PyQt5 第一个窗口")  # 设置窗口标题# 创建一个 QLabel 标签，并将其作为主窗口的中央控件label = QLabel("Hello, World!", self)self.setCentralWidget(label)  # 将标签作为窗口的中央控件# 创建一个 PyQt5 应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)# 创建主窗口实例
window = MainWindow()
window.show()  # 显示窗口# 进入应用程序的事件循环，保持应用程序运行，直到关闭窗口
sys.exit(app.exec_())

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1.4 代码详细解释

1. import sys
   • 作用：sys 是 Python 的内置模块，提供了一些与 Python 解释器进行交互的功能。在 PyQt5 中，sys.exit() 用来确保应用程序关闭时退出干净，不留任何后台进程。
2. from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow
   • QApplication：每个 PyQt5 程序必须有一个 QApplication 实例，它管理应用程序的控制流和设置。
   • QMainWindow：这是 PyQt5 中的主窗口类，它是所有复杂窗口的基础。可以包含菜单栏、工具栏、状态栏、中央控件等。
   • QLabel：这是一个简单的控件，用于显示文本。
3. class MainWindow(QMainWindow):
   • 作用：定义了一个名为 MainWindow 的类，继承自 QMainWindow。通过继承 QMainWindow，我们可以自定义窗口的行为和外观。
4. self.setWindowTitle("PyQt5 第一个窗口")
   • 作用：设置窗口的标题，标题显示在应用程序窗口的顶部。
5. label = QLabel("Hello, World!", self)
   • 作用：创建一个 QLabel 控件，显示文本 “Hello, World!”。
   • self 参数：将标签关联到当前窗口（MainWindow），即将其设置为窗口的子控件。
6. self.setCentralWidget(label)
   • 作用：设置 label 为窗口的中央控件，中央控件是填充窗口中间区域的控件。
7. app = QApplication(sys.argv)
   • 作用：QApplication 是 PyQt5 应用程序的基础，每个 PyQt5 应用程序都必须有一个 QApplication 实例，它管理整个应用程序的生命周期和事件处理。
   • sys.argv：传递命令行参数，通常可以忽略。
8. window.show()
   • 作用：将窗口设置为可见，并显示在屏幕上。
9. sys.exit(app.exec_())
   • 作用：app.exec_() 开始应用程序的事件循环，保持应用程序的持续运行，直到用户关闭窗口。sys.exit() 确保应用程序正常退出。

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1.5 在 PyCharm 中运行程序

1. 确保你的 PyQt5 安装正确，并且代码已经保存。
2. 点击 PyCharm 界面顶部的绿色 Run 按钮，或者右键点击代码文件并选择 Run ‘main’。

运行代码后，你将看到一个包含 “Hello, World!” 的窗口弹出。

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1.6 常见问题排查

1. 没有安装 PyQt5：确保你已经在项目的解释器中正确安装了 PyQt5，可以通过 pip list 命令检查是否安装。
2. 解释器配置错误：确保 PyCharm 中使用的 Python 解释器与安装了 PyQt5 的 Python 版本一致。
3. 窗口不显示：检查代码中是否调用了 window.show()，没有调用该方法窗口将不会显示。

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1.7 总结

• PyQt5 是一个非常强大的 GUI 框架，适合用于创建桌面应用程序。
• 我们通过简单的几行代码，创建了一个带有文本标签的基本窗口。
• 你可以通过 PyCharm 轻松运行 PyQt5 程序，并使用其强大的功能来构建复杂的用户界面。

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第2部分：创建 PyQt5 应用程序与布局管理

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2.1 PyQt5 的基本窗口结构

在 PyQt5 中，窗口（window）是应用程序的核心部分。我们已经了解了如何创建一个简单的 QMainWindow，并在其中显示一些基本内容，比如文本标签 (QLabel)。现在，我们将进一步了解 PyQt5 中的 布局管理，并学习如何合理地组织多个控件，使界面更具交互性和美观性。

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2.2 基本的 PyQt5 窗口与布局

QWidget 与 QMainWindow 的区别

• QWidget：是 PyQt5 中的所有控件（如按钮、标签、文本框等）的基类。任何可视化控件基本上都可以继承自 QWidget。它也是最基础的窗口控件，可以用来创建简单的窗口。
• QMainWindow：是一个高级窗口控件，继承自 QWidget，但是它具有更多的功能，比如菜单栏、工具栏、状态栏等。你可以把 QMainWindow 理解为一个“带更多功能的高级窗口”。

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2.3 布局管理器

在开发 GUI 应用程序时，如何排列和管理窗口中的控件至关重要。PyQt5 提供了几个常用的布局管理器，让控件自动调整位置和大小。常见的布局管理器有：

1. QVBoxLayout：垂直布局管理器，控件从上到下排列。
2. QHBoxLayout：水平布局管理器，控件从左到右排列。
3. QGridLayout：网格布局管理器，控件按网格排列。
4. QFormLayout：表单布局管理器，适合排列标签和输入框。

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2.4 在窗口中使用布局管理器

我们来创建一个包含多个控件的窗口，使用 QVBoxLayout 和 QHBoxLayout 来组织这些控件。

完整代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QPushButton, QLabel# 创建一个主窗口类，继承自 QMainWindow
class MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("PyQt5 布局示例")  # 设置窗口标题# 创建主窗口中的中央控件，QMainWindow 需要设置中央控件central_widget = QWidget(self)self.setCentralWidget(central_widget)# 创建垂直布局管理器vbox_layout = QVBoxLayout()# 创建标签控件并添加到布局中label = QLabel("这是一个标签")vbox_layout.addWidget(label)# 创建水平布局管理器hbox_layout = QHBoxLayout()# 创建两个按钮，并添加到水平布局中button1 = QPushButton("按钮 1")button2 = QPushButton("按钮 2")hbox_layout.addWidget(button1)hbox_layout.addWidget(button2)# 将水平布局添加到垂直布局中vbox_layout.addLayout(hbox_layout)# 将布局设置为中央控件的布局central_widget.setLayout(vbox_layout)# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)# 创建主窗口
window = MainWindow()
window.show()# 进入应用程序的事件循环
sys.exit(app.exec_())

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2.5 代码详解

1. QWidget 与 QMainWindow：
   • 我们使用了 QMainWindow 作为主窗口，主窗口需要设置一个中央控件，所以我们创建了一个 QWidget 实例 central_widget。
   • setCentralWidget() 方法用于将 QWidget 设置为 QMainWindow 的中央控件，这个中央控件是放置所有其他控件的容器。
2. 布局管理器：QVBoxLayout 与 QHBoxLayout：
   • QVBoxLayout 是一个垂直布局管理器，控件会从上到下排列。
   • QHBoxLayout 是一个水平布局管理器，控件会从左到右排列。
   • 我们先在窗口中添加了一个标签，然后再添加了两个水平排列的按钮。按钮排列在水平布局中，水平布局本身又嵌入到了垂直布局中，形成了一种灵活的组合布局。
3. 添加控件到布局：
   • vbox_layout.addWidget(label) 将标签控件添加到垂直布局中。
   • hbox_layout.addWidget(button1) 和 hbox_layout.addWidget(button2) 将按钮控件添加到水平布局中。
4. 布局嵌套：
   • 通过 vbox_layout.addLayout(hbox_layout)，我们将水平布局嵌入到垂直布局中，实现更复杂的布局结构。

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2.6 更多布局管理器介绍

QGridLayout (网格布局管理器)

QGridLayout 允许你以网格的形式排列控件，每个控件可以放置在指定的行和列中。它适合用来创建表单或矩阵式的控件布局。

QGridLayout 示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QGridLayout, QLabel, QPushButton
import sysclass MainWindow(QWidget):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QGridLayout 示例")# 创建一个网格布局layout = QGridLayout()# 添加控件到网格布局的特定行和列layout.addWidget(QLabel("标签 1"), 0, 0)  # 在第 0 行，第 0 列添加标签layout.addWidget(QPushButton("按钮 1"), 0, 1)  # 在第 0 行，第 1 列添加按钮layout.addWidget(QLabel("标签 2"), 1, 0)  # 在第 1 行，第 0 列添加标签layout.addWidget(QPushButton("按钮 2"), 1, 1)  # 在第 1 行，第 1 列添加按钮# 将布局设置为窗口的布局self.setLayout(layout)app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QGridLayout()：创建了一个网格布局对象。
2. addWidget(widget, row, column)：将控件添加到指定的行和列中，比如 (0, 0) 表示控件放置在第一行第一列。

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2.7 总结

在这一部分中，我们学习了如何在 PyQt5 中使用布局管理器来组织窗口内的控件。我们主要介绍了几种常见的布局方式：

• QVBoxLayout：垂直排列控件。
• QHBoxLayout：水平排列控件。
• QGridLayout：网格方式排列控件。

通过使用这些布局管理器，我们可以让窗口中的控件自动调整位置和大小，而不需要手动计算控件的坐标。

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第3部分：常用控件详解

在 PyQt5 中，常用的控件（也称为小部件）有很多，它们可以用来实现用户界面中的各种元素，比如按钮、文本框、复选框等。接下来，我们将逐一介绍，并展示如何使用这些控件。

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3.1 QLabel（标签）

QLabel 是一个用于显示文本或图片的控件。它是最简单的控件之一，常用于显示静态文本。

代码示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QLabel 示例")# 创建标签并设置文本label = QLabel("这是一个标签", self)# 设置标签的对齐方式label.setAlignment(Qt.AlignCenter)# 设置标签为中央控件self.setCentralWidget(label)app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QLabel：用于显示文本的控件。你可以设置标签的内容、字体、对齐方式等。
2. setAlignment(Qt.AlignCenter)：将标签的文本设置为居中对齐。
3. self.setCentralWidget(label)：将标签设置为窗口的中央控件。

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3.2 QPushButton（按钮）

QPushButton 是一个按钮控件，用户可以点击按钮来触发事件。它是最常见的控件之一。

代码示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QPushButton 示例")# 创建按钮button = QPushButton("点击我", self)# 设置按钮点击事件button.clicked.connect(self.button_clicked)# 将按钮设置为窗口的中央控件self.setCentralWidget(button)# 定义按钮点击时触发的事件def button_clicked(self):print("按钮被点击！")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QPushButton：创建了一个按钮控件，显示文本为“点击我”。
2. button.clicked.connect(self.button_clicked)：连接按钮的点击信号到自定义的 button_clicked 方法。当按钮被点击时，这个方法会被触发。
3. self.button_clicked：定义了一个槽函数，用于响应按钮点击事件。在槽函数中，程序会打印 “按钮被点击！”。

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3.3 QLineEdit（单行文本框）

QLineEdit 是一个单行文本框，用于让用户输入文本。你可以获取用户输入的文本并对其进行处理。

代码示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLineEdit
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QLineEdit 示例")# 创建文本框self.line_edit = QLineEdit(self)# 设置默认提示文本self.line_edit.setPlaceholderText("请输入文本")# 将文本框设置为中央控件self.setCentralWidget(self.line_edit)# 连接文本输入结束的信号到槽函数self.line_edit.returnPressed.connect(self.return_pressed)def return_pressed(self):# 获取用户输入的文本text = self.line_edit.text()print(f"用户输入: {text}")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QLineEdit：创建了一个单行文本框控件，允许用户输入文本。
2. setPlaceholderText()：设置占位符文本，当用户没有输入时显示提示文本。
3. self.line_edit.returnPressed.connect(self.return_pressed)：连接用户按下“回车键”时的信号到 return_pressed 槽函数，获取输入文本并打印出来。

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3.4 QCheckBox（复选框）

QCheckBox 是一个复选框，用户可以选择或取消选择该选项。它通常用于让用户勾选某些偏好或选项。

代码示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QCheckBox
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QCheckBox 示例")# 创建复选框self.checkbox = QCheckBox("同意条款", self)# 设置复选框状态改变事件self.checkbox.stateChanged.connect(self.checkbox_changed)# 将复选框设置为中央控件self.setCentralWidget(self.checkbox)def checkbox_changed(self, state):if state == Qt.Checked:print("复选框被勾选")else:print("复选框未被勾选")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QCheckBox：创建一个复选框，显示文本为“同意条款”。
2. self.checkbox.stateChanged.connect(self.checkbox_changed)：连接复选框状态改变的信号到槽函数 checkbox_changed，当用户勾选或取消勾选时会触发相应的事件。
3. checkbox_changed(self, state)：根据复选框的状态（勾选或未勾选）打印相应的消息。

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3.5 QComboBox（下拉列表）

QComboBox 是一个下拉列表控件，用户可以从中选择一个选项。

代码示例：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QComboBox
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QComboBox 示例")# 创建下拉列表self.combobox = QComboBox(self)# 添加选项self.combobox.addItems(["选项 1", "选项 2", "选项 3"])# 连接下拉列表选项改变事件self.combobox.currentIndexChanged.connect(self.combobox_changed)# 将下拉列表设置为中央控件self.setCentralWidget(self.combobox)def combobox_changed(self, index):# 获取当前选中的文本text = self.combobox.currentText()print(f"当前选中: {text}")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())

代码详解：

1. QComboBox：创建一个下拉列表控件，用户可以从中选择选项。
2. self.combobox.addItems()：向下拉列表中添加选项。
3. currentIndexChanged.connect()：连接下拉列表选项改变的信号到 combobox_changed 槽函数，当用户选择不同的选项时会打印选中的文本。

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3.6 总结

在这一部分中，我们介绍了 PyQt5 中一些常见的控件，分别是：

• QLabel：显示静态文本或图片。
• QPushButton：创建按钮，用户点击触发事件。
• QLineEdit：单行文本框，用户可以输入文本。
• QCheckBox：复选框，用户可以选择或取消选择。
• QComboBox：下拉列表，用户可以选择一个选项。

这些控件是 GUI 应用程序的基础组成部分，它们让应用程序更加互动和可操作。

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1-3部分总结

第1至第3部分中，我们介绍了 PyQt5 的基础知识和一些常用的控件。首先，我们讲解了如何安装 PyQt5，并创建了一个简单的 PyQt5 应用程序。接着，介绍了布局管理器（如 QVBoxLayout 和 QHBoxLayout），并通过它们组织界面中的控件。最后，我们深入探讨了 PyQt5 中的常用控件，如 QLabel、QPushButton、QLineEdit 和 QCheckBox，展示了如何使用这些控件处理基本的用户交互。