Макс Шлее Санкт-Петербург «БХВ-Петербург» C++ -018.1 Ш68 Шлее М. Ш68 Qt 4.8. Профессиональное программирование на C++. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 912 с.: ил. — (В подлиннике) Книга посвящена разработке приложений для Windows, Linux и Mac OS X с использованием библиотеки Qt версии 4.8. Подробно рассмотрены возможности, предоставляемые этой библиотекой, и описаны особенности, выгодно отличающие ее от других библиотек. Описана интегрированная среда разработки Qt Creator. Показано создание пользовательских интерфейсов c помощью Qt Quick и QML. Книга содержит исчерпывающую информацию о классах Qt 4, а также даны практические рекомендации их применения, проиллюстрированные на большом количестве подробно прокомментированных примеров. Проекты примеров из книги размещены на сайте издательства. Для программистов C++ -018.1 Группа подготовки издания: Главный редактор Зам. главного редактора Зав. редакцией Редактор Компьютерная верстка Корректор Дизайн серии Оформление обложки Екатерина Кондукова Игорь Шишигин Григорий Добин Юрий Рожко Ольги Сергиенко Зинаида Дмитриева Инны Тачиной Марины Дамбиевой Формат 70 1001/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 73,53. экз. Заказ № "БХВ-Петербург", 190005, Санкт-Петербург, Измайловский пр., 29. Первая Академическая типография "Наука" 199034, Санкт-Петербург, 9 линия, 12/28 © Шлее М., 2012 © Оформление, издательство "БХВ-Петербург", 2012 Предисловие Маттиаса Эттриха .................................................................................. 3 Благодарности ................................................................................................................. 5 Предисловие ..................................................................................................................... 6 Структура книги .............................................................................................................................. 6 Введение .......................................................................................................................... 16 ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ QT .............................................................................................. 25 . Обзор иерархии классов Qt ......................................................................... 27 Первая программа на Qt ............................................................................................................... 27 Модули Qt ...................................................................................................................................... 28 Пространство имен Qt .......................................................................................................... 30 Модуль QtCore ...................................................................................................................... 30 Модуль QtGui ........................................................................................................................ 31 Модуль QtNetwork ................................................................................................................ 32 Модуль QtXml ....................................................................................................................... 32 Модуль QtSql ......................................................................................................................... 33 Модуль QtOpenGL ................................................................................................................ 33 Модуль QtWebKit.................................................................................................................. 33 Модуль QtSvg ........................................................................................................................ 33 Модуль Qt3Support................................................................................................................ 33 Резюме ........................................................................................................................................... 33 . Философия объектной модели.................................................................... 34 Механизм сигналов и слотов ....................................................................................................... 36 Сигналы ................................................................................................................................. 39 Слоты ..................................................................................................................................... 41 Соединение объектов ............................................................................................................ 42 Разъединение объектов ......................................................................................................... 46 Организация объектных иерархий .............................................................................................. 47 Метаобъектная информация ........................................................................................................ 49 Резюме ........................................................................................................................................... 50 . Работа с Qt ...................................................................................................... 51 Интегрированная среда разработки IDE ..................................................................................... 51 Qt Assistant ..................................................................................................................................... 51 Работа с qmake .............................................................................................................................. 51 Рекомендации для проекта с Qt ................................................................................................... 55 Метаобъектный компилятор MOC .............................................................................................. 56 Компилятор ресурсов RCC .......................................................................................................... 57 Структура Qt-проекта ................................................................................................................... 57 Методы отладки ............................................................................................................................ 58 Отладчик GDB (GNU Debugger) .......................................................................................... 59 Прочие методы отладки ....................................................................................................... 62 Глобальные определения Qt......................................................................................................... 63 Информация о библиотеке Qt ...................................................................................................... 65 Резюме ........................................................................................................................................... 66 . Библиотека контейнеров ............................................................................. 67 Контейнерные классы ................................................................................................................... 68 Итераторы ...................................................................................................................................... 70 Итераторы в стиле Java ......................................................................................................... 70 Итераторы в стиле STL......................................................................................................... 71 Ключевое слово foreach ........................................................................................................ 73 Последовательные контейнеры ................................................................................................... 73 Вектор QVector .............................................................................................................. 74 Массив байтов QByteArray .......................................................................................... 75 Массив битов QBitArray .............................................................................................. 76 Списки QList, QLinkedList ..................................................................................... 76 Стек QStack .................................................................................................................... 78 Очередь QQueue ............................................................................................................ 79 Ассоциативные контейнеры......................................................................................................... 79 Словари QMap, QMultiMap ............................................................................ 80 Хэши QHash и QMultiHash ............................................................................ 82 Множество QSet............................................................................................................. 82 Алгоритмы ..................................................................................................................................... 84 Сортировка ............................................................................................................................ 85 Поиск ...................................................................................................................................... 85 Сравнение .............................................................................................................................. 86 Заполнение значениями ........................................................................................................ 86 Строки ............................................................................................................................................ 86 Регулярные выражения ......................................................................................................... 88 Произвольный тип QVariant ........................................................................................................ 90 Модель общего использования данных ...................................................................................... 91 Резюме ........................................................................................................................................... 92 ЧАСТЬ II. ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ................................................................ 93 . С чего начинаются элементы управления .............................................. 95 Класс QWidget ............................................................................................................................... 95 Размеры и координаты виджета........................................................................................... 98 Механизм закулисного хранения ......................................................................................... 99 Установка фона виджета ...................................................................................................... 99 Изменение указателя мыши ............................................................................................... 100 Стек виджетов ............................................................................................................................. 103 Рамки............................................................................................................................................ 103 Виджет видовой прокрутки ........................................................................................................ 104 Резюме ......................................................................................................................................... 106 . Управление автоматическим размещением элементов ...................... 107 Менеджеры компоновки (layout managers) ............................................................................... 107 Горизонтальное и вертикальное размещения ................................................................... 109 Класс QBoxLayout ...................................................................................................... 109 Горизонтальное размещение QHBoxLayout ............................................................. 111 Вертикальное размещение QVBoxLayout ................................................................. 112 Вложенные размещения ..................................................................................................... 113 Табличное размещение QGridLayout ................................................................................ 114 Порядок следования табулятора ................................................................................................ 120 Разделители QSplitter .................................................................................................................. 120 Резюме ......................................................................................................................................... 121 . Элементы отображения ............................................................................. 122 Надписи ....................................................................................................................................... 122 Индикатор прогресса .................................................................................................................. 126 Электронный индикатор............................................................................................................. 129 Резюме ......................................................................................................................................... 131 . Кнопки, флажки и переключатели.......................................................... 132 С чего начинаются кнопки. Класс QAbstractButton ................................................................. 132 Установка текста и изображения ....................................................................................... 132 Взаимодействие с пользователем ...................................................................................... 132 Опрос состояния.................................................................................................................. 133 Кнопки ......................................................................................................................................... 133 Флажки......................................................................................................................................... 136 Переключатели ............................................................................................................................ 137 Группировка кнопок ................................................................................................................... 138 Резюме ......................................................................................................................................... 141 . Элементы настройки .................................................................................. 143 Класс QAbstractSlider.................................................................................................................. 143 Изменение положения ........................................................................................................ 143 Установка диапазона .......................................................................................................... 143 Установка шага ................................................................................................................... 144 Установка и получение значений ...................................................................................... 144 Ползунок ...................................................................................................................................... 144 Полоса прокрутки ....................................................................................................................... 146 Установщик ................................................................................................................................. 147 Резюме ......................................................................................................................................... 149 . Элементы ввода......................................................................................... 150 Однострочное текстовое поле.................................................................................................... 150 Редактор текста ........................................................................................................................... 152 Запись в файл....................................................................................................................... 155 Расцветка синтаксиса (syntax highlighting) ........................................................................ 155 С чего начинаются виджеты счетчиков .................................................................................... 162 Счетчик ................................................................................................................................ 162 Элемент ввода даты и времени .......................................................................................... 163 Проверка ввода............................................................................................................................ 164 Резюме ......................................................................................................................................... 165 . Элементы выбора ..................................................................................... 167 Простой список ........................................................................................................................... 167 Вставка элементов .............................................................................................................. 167 Выбор элементов пользователем ....................................................................................... 169 Изменение элементов пользователем ................................................................................ 169 Режим пиктограмм .............................................................................................................. 169 Сортировка элементов ........................................................................................................ 170 Иерархические списки ................................................................................................................ 171 Сортировка элементов ........................................................................................................ 174 Таблицы ....................................................................................................................................... 174 Выпадающий список .................................................................................................................. 176 Вкладки ........................................................................................................................................ 177 Виджет панели инструментов .................................................................................................... 178 Резюме ......................................................................................................................................... 179 . Интервью или модель-представление .................................................. 180 Концепция ................................................................................................................................... 181 Модель ................................................................................................................................. 181 Представление ..................................................................................................................... 183 Выделение элемента ........................................................................................................... 184 Делегат ................................................................................................................................. 186 Индексы модели .......................................................................................................................... 188 Иерархические данные ............................................................................................................... 188 Роли элементов ........................................................................................................................... 192 Создание собственных моделей данных ................................................................................... 194 Промежуточная модель данных (Proxy model) ........................................................................ 200 Модель элементно-базированных классов ............................................................................... 202 Резюме ......................................................................................................................................... 204 . Цветовая палитра элементов управления ........................................... 205 Резюме ......................................................................................................................................... 208 ЧАСТЬ III. СОБЫТИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ...... 209 . События ...................................................................................................... 211 Переопределение специализированных методов обработки событий ................................... 213 События клавиатуры ........................................................................................................... 213 Класс QKeyEvent ........................................................................................................ 213 Класс QFocusEvent ..................................................................................................... 216 Событие обновления контекста рисования. Класс QPaintEvent ..................................... 216 События мыши .................................................................................................................... 217 Класс QMouseEvent .................................................................................................... 217 Класс QWheelEvent ..................................................................................................... 221 Методы enterEvent() и leaveEvent() ........................................................................... 221 VII Событие таймера. Класс QTimerEvent............................................................................... 221 События перетаскивания (drag & drop) ............................................................................. 222 Класс QDragEnterEvent ............................................................................................. 222 Класс QDragLeaveEvent ............................................................................................. 222 Класс QDragMoveEvent ............................................................................................. 222 Класс QDropEvent ...................................................................................................... 222 Остальные классы событий ................................................................................................ 222 Класс QChildEvent ...................................................................................................... 222 Класс QCloseEvent ..................................................................................................... 222 Класс QHideEvent ....................................................................................................... 223 Класс QMoveEvent ...................................................................................................... 223 Класс QShowEvent ...................................................................................................... 223 Класс QResizeEvent .................................................................................................... 223 Реализация собственных классов событий ............................................................................... 224 Переопределение метода event() ................................................................................................ 225 Сохранение работоспособности приложения ........................................................................... 228 Резюме ......................................................................................................................................... 229 . Фильтры событий ..................................................................................... 230 Реализация фильтров событий ................................................................................................... 230 Резюме ......................................................................................................................................... 233 . Искусственное создание событий .......................................................... 234 Резюме ......................................................................................................................................... 237 ЧАСТЬ IV. ГРАФИКА И ЗВУК ............................................................................... 239 . Введение в компьютерную графику ..................................................... 241 Классы геометрии ....................................................................................................................... 241 Точка .................................................................................................................................... 241 Двумерный размер .............................................................................................................. 242 Прямоугольник .................................................................................................................... 244 Прямая линия ...................................................................................................................... 244 Полигон ................................................................................................................................ 245 Цвет .............................................................................................................................................. 245 Класс QСolor ....................................................................................................................... 245 Цветовая модель RGB ........................................................................................................ 246 Цветовая модель HSV ......................................................................................................... 247 Цветовая модель CMYK ..................................................................................................... 248 Палитра ................................................................................................................................ 249 Предопределенные цвета.................................................................................................... 250 Резюме ......................................................................................................................................... 251 . Легенда о короле Артуре и контексте рисования .............................. 252 Класс QPainter............................................................................................................................. 253 Перья и кисти .............................................................................................................................. 255 Перо ...................................................................................................................................... 255 Кисть .................................................................................................................................... 256 Градиенты .................................................................................................................................... 257 Техника сглаживания (Anti-aliasing) ......................................................................................... 258 VIII Рисование .................................................................................................................................... 259 Рисование точек .................................................................................................................. 259 Рисование линий ................................................................................................................. 260 Рисование сплошных прямоугольников ........................................................................... 261 Рисование заполненных фигур .......................................................................................... 261 Запись команд рисования ........................................................................................................... 264 Трансформация систем координат ............................................................................................ 264 Перемещение ....................................................................................................................... 265 Масштабирование ............................................................................................................... 266 Поворот ................................................................................................................................ 266 Скос ...................................................................................................................................... 266 Трансформационные матрицы ........................................................................................... 266 Графическая траектория (painter path) ...................................................................................... 267 Отсечения .................................................................................................................................... 268 Режим совмещения (composition mode) .................................................................................... 269 Графические эффекты ................................................................................................................ 272 Резюме ......................................................................................................................................... 274 . Растровые изображения........................................................................... 275 Форматы графических файлов................................................................................................... 275 Формат BMP ........................................................................................................................ 275 Формат GIF .......................................................................................................................... 276 Формат PNG ........................................................................................................................ 276 Формат JPEG ....................................................................................................................... 276 Формат XPM........................................................................................................................ 276 Контекстно-независимое представление .................................................................................. 278 Класс QImage....................................................................................................................... 278 Класс QImage как контекст рисования .............................................................................. 285 Контекстно-зависимое представление ...................................................................................... 286 Класс QPixmap .................................................................................................................... 286 Класс QPixmapCache .......................................................................................................... 287 Класс QBitmap ..................................................................................................................... 288 Использование масок для QPixmap ................................................................................... 288 Создание нестандартного окна виджета ........................................................................... 290 Резюме ......................................................................................................................................... 292 . Работа со шрифтами ................................................................................. 294 Отображение строки ................................................................................................................... 296 Резюме ......................................................................................................................................... 299 . Графическое представление ................................................................... 300 Сцена ............................................................................................................................................ 301 Представление ............................................................................................................................. 301 Элемент ........................................................................................................................................ 302 События ....................................................................................................................................... 305 Виджеты в графическом представлении ................................................................................... 311 Резюме ......................................................................................................................................... 313 . Анимация.................................................................................................... 314 Класс QMovie............................................................................................................................... 314 SVG-графика ............................................................................................................................... 316 Анимационный движок и машина состояний .......................................................................... 317 Смягчающие линии ............................................................................................................. 320 Машина состояний и переходы ......................................................................................... 324 Резюме ......................................................................................................................................... 327 . Работа с OpenGL ....................................................................................... 328 Основные положения OpenGL ................................................................................................... 328 Классы Qt для работы с OpenGL ............................................................................................... 330 Реализация OpenGL-программы ................................................................................................ 330 Разворачивание OpenGL-программ во весь экран ................................................................... 333 Графические примитивы OpenGL ............................................................................................. 334 Трехмерная графика ................................................................................................................... 337 Резюме ......................................................................................................................................... 341 . Вывод на печать ........................................................................................ 342 Класс QPrinter ............................................................................................................................. 342 Резюме ......................................................................................................................................... 347 . Разработка собственных элементов управления................................ 348 Примеры создания виджетов ..................................................................................................... 348 Резюме ......................................................................................................................................... 353 . Элементы со стилем ................................................................................. 354 Встроенные стили ....................................................................................................................... 356 Создание собственных стилей ................................................................................................... 360 Метод рисования простых элементов управления ................................................................... 361 Метод рисования элементов управления .......................................................................... 361 Метод рисования составных элементов управления........................................................ 362 Реализация стиля простого элемента управления ............................................................ 362 Использование QStyle для рисования виджетов ....................................................................... 366 Использование каскадных стилей документа ........................................................................... 366 Основные положения .......................................................................................................... 367 Изменение подэлементов ................................................................................................... 368 Управление состояниями ................................................................................................... 369 Пример ................................................................................................................................. 370 Резюме ......................................................................................................................................... 374 . Звук .............................................................................................................. 375 Воспроизведение звука ............................................................................................................... 375 Проверка возможности воспроизведения ................................................................................. 376 Пример программы, воспроизводящей звук............................................................................. 376 Резюме ......................................................................................................................................... 379 . Мультимедиа ............................................................................................. 380 Путешествие к истокам Phonon ................................................................................................. 380 Архитектура Phonon ................................................................................................................... 381 Быстрый старт ............................................................................................................................. 384 Создаем простой медиаплеер..................................................................................................... 386 Резюме ......................................................................................................................................... 389 ЧАСТЬ V. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ .............................................................. 391 . Сохранение настроек приложения ........................................................ 393 Управление сеансом ................................................................................................................... 400 Резюме ......................................................................................................................................... 402 . Буфер обмена и перетаскивание ............................................................ 403 Буфер обмена .............................................................................................................................. 403 Перетаскивание ........................................................................................................................... 404 Реализация drag ................................................................................................................... 406 Реализация drop ................................................................................................................... 408 Создание собственных типов перетаскивания ................................................................. 410 Резюме ......................................................................................................................................... 415 . Интернационализация приложения...................................................... 417 Подготовка приложения к интернационализации .................................................................... 417 Утилита lupdate ........................................................................................................................... 419 Программа Qt Linguist ................................................................................................................ 420 Утилита lrelease. Пример программы, использующей перевод .............................................. 421 Смена перевода в процессе работы программы ....................................................................... 423 Завершающие размышления ...................................................................................................... 425 Резюме ......................................................................................................................................... 426 . Создание меню ........................................................................................... 427 Анатомия меню ........................................................................................................................... 427 Отрывные меню .......................................................................................................................... 431 Контекстные меню ...................................................................................................................... 432 Резюме ......................................................................................................................................... 433 . Диалоговые окна ....................................................................................... 434 Правила создания диалоговых окон .......................................................................................... 434 Класс QDialog ............................................................................................................................. 435 Модальные диалоговые окна ............................................................................................. 435 Немодальные диалоговые окна .......................................................................................... 436 Создание собственного диалогового окна ........................................................................ 436 Стандартные диалоговые окна .................................................................................................. 440 Диалоговое окно выбора файлов ....................................................................................... 440 Диалоговое окно настройки принтера............................................................................... 442 Диалоговое окно выбора цвета .......................................................................................... 443 Диалоговое окно выбора шрифта ...................................................................................... 444 Диалоговое окно ввода ....................................................................................................... 445 Диалоговое окно прогресса ................................................................................................ 446 Диалоговые окна мастера ................................................................................................... 447 Диалоговые окна сообщений ..................................................................................................... 448 Окно информационного сообщения .................................................................................. 450 Окно предупреждающего сообщения ............................................................................... 450 Окно критического сообщения .......................................................................................... 451 Окно сообщения о программе............................................................................................ 452 Окно сообщения About Qt .................................................................................................. 452 Окно сообщения об ошибке ............................................................................................... 453 Резюме ......................................................................................................................................... 453