qt笔记之qml和C++的交互系列(一)：初记-Toy模板网

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—— 杭州 2023-11-16 夜

一.qt笔记之qml和C++的交互：《Qt官方文档》阅读理解

参考资料：

官方文档《Exposing Attributes of C++ Types to QML》(将C++类暴露给QML)
官方文档《Data Type Conversion Between QML and C++》
官方文档《The Property System》
官方文档《Defining QML Types from C++》(在QML中定义C++类)
官方文档《Overview - QML and C++ Integration》

0.《Overview - QML and C++ Integration》中给出五种QML与C+集成的方法

1.Exposing Attributes of C++ Classes to QML
2.Defining QML Types from C++
3.Embedding C++ Objects into QML with Context Properties
4.Interacting with QML Objects from C++
5.Data Type Conversion Between QML and C++

1.Q_PROPERTY：将C++类的成员变量暴露给QML

Q_PROPERTY(…)
This macro is used for declaring properties in classes that inherit QObject. Properties behave like class data members, but they have additional features accessible through the Meta-Object System.
翻译：
这个宏用于在继承 QObject 的类中声明属性。属性的行为类似于类数据成员，但通过元对象系统可以访问额外的功能。

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翻译：

为了与QML最大程度地互操作，任何可写的属性都应该有一个关联的NOTIFY信号，在属性值变化时发出。这允许该属性与属性绑定（property binding）一起使用，属性绑定是QML的一个重要特性，它通过在任何依赖项值变化时自动更新属性来强制属性之间的关系。

在上述示例中，author属性的关联NOTIFY信号是authorChanged，如Q_PROPERTY()宏调用中所指定的。这意味着每当信号被发出时——比如在Message::setAuthor()中当author发生变化时——它会通知QML引擎需要更新任何涉及author属性的绑定，进而引擎将通过再次调用Message::author()来更新text属性。

如果author属性可写，但没有关联的NOTIFY信号，text值将使用Message::author()返回的初始值进行初始化，但不会更新为此属性的任何后续更改。此外，任何尝试从QML绑定到该属性的操作都会导致引擎产生运行时警告。

注意：建议将NOTIFY信号命名为<property>Changed，其中<property>是属性的名称。由QML引擎生成的关联属性更改信号处理程序的形式始终为on<Property>Changed，而不管相关的C++信号的名称如何，因此建议信号名称遵循此约定，以避免任何混淆。

GPT解读：
在上述代码中，Q_PROPERTY(QString author READ author WRITE setAuthor NOTIFY authorChanged) 声明了一个名为 author 的属性，它具有读取方法 author() 和写入方法 setAuthor(const QString&)。该属性还使用了信号 authorChanged()，以便在属性值更改时发出通知。

setAuthor函数中修改了m_author的值后，Q_PROPERTY声明的属性author的值也会相应地改变。这是因为在setAuthor函数中，当m_author的值发生变化时，通过emit authorChanged()语句发出了信号authorChanged()，这个信号与Q_PROPERTY中的NOTIFY关键字相关联。

Q_PROPERTY的NOTIFY关键字用于指定一个信号，当属性的值发生变化时，会发出这个信号。在这种情况下，authorChanged()信号与author属性相关联，意味着当m_author的值发生变化时，会发出authorChanged()信号。

因此，当m_author的值在setAuthor函数中被修改时，会发出authorChanged()信号，这将导致与author属性相关联的代码（例如绑定到该属性的UI元素）能够接收到信号并相应地更新属性的值。

QString author() const 是 Message 类的成员函数，用于读取私有成员变量 m_author 的值并返回。

QString m_author 是 Message 类的私有成员变量，用于存储作者的名称。

在 main 函数中，通过创建 Message 类的实例 msg，将其设置为上下文属性，使其可以在 QML 文件中访问。

在 MyItem.qml 中，通过 msg.author 可以读取 Message 类中的 author 属性值。这将调用 Message::author() 方法。

在 Component.onCompleted 中，将 msg.author 设置为 “Jonah”，这将调用 Message::setAuthor() 方法，并且在属性值更改后会发出 authorChanged() 信号。

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2.Q_INVOKABLE()或public slots：将C++类的成员函数暴露给QML

Exposing Methods (Including Qt Slots):
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3.on<Signal>其中<Signal>第一个字母大写：暴露C++中的信号以及信号中传递的参数给QML

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翻译：

任何继承自QObject类型的公共信号都可以在QML代码中访问。

QML引擎会自动为在QML中使用的任何继承自QObject类型的信号创建信号处理器。信号处理器的命名规则是on<信号名>，其中<信号名>是信号的名称，首字母大写。通过参数名，可以在信号处理器中访问所有通过信号传递的参数。

例如，假设MessageBoard类具有一个带有单个参数subject的newMessagePosted()信号：

class MessageBoard : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
   // ...
signals:
   void newMessagePosted(const QString &subject);
};

如果MessageBoard类型已在QML类型系统中注册，那么在QML中声明的MessageBoard对象可以通过名为onNewMessagePosted的信号处理器接收newMessagePosted()信号，并检查subject参数的值：

MessageBoard {
    onNewMessagePosted: (subject)=> console.log("New message received:", subject)
}

二.qt笔记之qml和C++的交互笔记

原文链接：

QML进阶(八)实现QML界面与C++类型交互

在QML工程中，一般QML界面只负责前端交互，而真正的业务逻辑都是C++模块实现的。为了实现前端和后端的顺利衔接，我们需要做好QML界面与C++的交互。这里就介绍一下如何在QML中调用对应的C++模块。在QML中调用C++模块的方法主要有三种，分别是:

1.设置上下文属性(setContextProperty())
2.在QML引擎里面注册新类型(qmlRegisterType)
3.导出对应的QML扩展插件。

下面介绍一下三个方法的优缺点:
对于小型应用来说，方法一设置上下文属性是最简单实用的方法。开发者只需要将对应的接口和变量暴露给QML就行。由于设置在QML中的变量是全局的，一定要注意避免名称冲突。

在QML引擎里面注册新的类型，允许用户在QML文件中控制C++对象的生命周期，这是设置上下文属性这种方法无法实现的。同时注册新类型的方法，不会污染全局命名空间。但是这种方法也有一个缺点，就是QML中的类型都需要提前注册，所有用到的库都需要在程序启动的时候链接，无法动态链接。但在绝大多数情况下，这并不是一个问题。

QML扩展插件是弹性最好，但也是最复杂的方法。QML允许用户在插件里面注册对应的新类型。这些新类型在QML第一次导入对应的符号的时候被加载。同时，通过使用QML单例引入，我们的新类型不会污染全局命名空间。由于新类型被插件化了，我们可以很轻松的在多个项目中复用我们之前定义的新类型。

1.设置上下文属性(setContextProperty())

1.1.fileio.h

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1.2.fileio.cpp

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1.3.main.cc

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1.4.main.qml

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代码
fileio.h

#ifndef FILEIO_H
#define FILEIO_H

#include <QtCore>
//用来打开的保存对应的文件
class FileIO : public QObject
{
    Q_OBJECT
    //定义QML可以访问的属性,定义格式如下
    //Q_PROPERTY(变量类型 访问名称 READ 读方法 WRITE 写方法 NOTIFY 发生变化的通知信号)
    //需要定义在Q_OBJECT之后第一个public之前
    Q_PROPERTY(QUrl source READ source WRITE setSource NOTIFY sourceChanged)
    Q_PROPERTY(QString text READ text WRITE setText NOTIFY textChanged)

    //ui_title是在QML使用的别名,m_title_content是对应的变量名称
    //CONSTANT说明是只读的
    Q_PROPERTY(QString ui_title MEMBER m_title_content CONSTANT)
public:
    FileIO(QObject *parent = 0);
    ~FileIO();

    //定义QML可以访问的方法
    Q_INVOKABLE void read();
    Q_INVOKABLE void write();

    QUrl source() const;
    QString text() const;
public slots:
    void setSource(QUrl source);
    void setText(QString text);
signals:
    void sourceChanged(QUrl arg);
    void textChanged(QString arg);
private:
    QUrl m_file_source;
    QString m_file_content;
    //用来测试的只读title数据
    QString m_title_content;
};

#endif // FILEIO_H

fileio.cpp

#include "fileio.h"
FileIO::FileIO(QObject *parent)
    : QObject(parent),
      m_title_content(QString("fileio"))
{
}

FileIO::~FileIO()
{
}

void FileIO::read()
{
    if(m_file_source.isEmpty()) {
        return;
    }
    QFile file(m_file_source.toLocalFile());
    if(!file.exists()) {
        qWarning() << "Does not exits: " << m_file_source.toLocalFile();
        return;
    }
    if(file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
        QTextStream stream(&file);
        m_file_content = stream.readAll();
        emit textChanged(m_file_content);
    }
}

void FileIO::write()
{
    if(m_file_source.isEmpty()) {
        return;
    }
    QFile file(m_file_source.toLocalFile());
    if(file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
        QTextStream stream(&file);
        stream << m_file_content;
    }
}

QUrl FileIO::source() const
{
    return m_file_source;
}

QString FileIO::text() const
{
    return m_file_content;
}

void FileIO::setSource(QUrl source)
{
    if (m_file_source == source)
        return;

    m_file_source = source;
    emit sourceChanged(source);
}

void FileIO::setText(QString text)
{
    if (m_file_content == text)
        return;
    m_file_content = text;
    emit textChanged(text);
}

main.cc

#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlContext>
#include <QFont>
#include "fileio.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    QGuiApplication app(argc, argv);
    //根据不同的QT版本设置对应的编码
    app.setFont(QFont("Microsoft Yahei", 9));
#if (QT_VERSION <= QT_VERSION_CHECK(5,0,0))
#if _MSC_VER
    QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("gbk");
#else
    QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("utf-8");
#endif
    QTextCodec::setCodecForLocale(codec);
    QTextCodec::setCodecForCStrings(codec);
    QTextCodec::setCodecForTr(codec);
#else
    QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("utf-8");
    QTextCodec::setCodecForLocale(codec);
#endif

    //定义对应的类型指针
    QScopedPointer<FileIO> current_file_io(new FileIO());
    QQmlApplicationEngine engine;
    //在加载对应的URL之前, 设置上下文属性
    engine.rootContext()->setContextProperty("qmlfileio",current_file_io.data());
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    if (engine.rootObjects().isEmpty())
        return -1;
    return app.exec();
}

main.qml

import QtQuick 2.8
import QtQuick.Window 2.2
import Qt.labs.platform 1.0

Window {
    visible: true
    width: 440
    height: 300
    title: qsTr("Context fileIO")
    Column{
        Rectangle{
            id:contentRect
            x:10; y:10
            width: 400
            height: 150

            //用于显示打开的文本文件的内容
            Text{                
                id:content
                anchors.top :contentRect.top
                anchors.bottom: contentRect.bottom
                anchors.left: contentRect.left
                anchors.right: contentRect.right
                text: qmlfileio.text
            }
            border.color: "#CCCCCC"
        }
       
        //点击的按钮用来选择对应的文件
        Rectangle{
            anchors.horizontalCenter:contentRect.horizontalCenter
            color: "#4D9CF8"
            width:200
            height: 30
            Text{
                anchors.centerIn: parent
                text:"点击打开文件"
            }
            MouseArea {
                anchors.fill: parent
                onClicked: {
                    fileDialog.open();
                }
            }
        }
    }
    //文件选择窗口,选择需要打开的文件
    //并读取文件中对应的内容
    FileDialog{
        id: fileDialog
        folder: StandardPaths.standardLocations(StandardPaths.PicturesLocation)[0]
        onFileChanged: {
            qmlfileio.source = fileDialog.file;
            qmlfileio.read();
        }
    }
}

2.在QML引擎里面注册新类型(qmlRegisterType)

2.1.fileio.h

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2.2.fileio.cpp

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2.3.main.cc

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2.4.main.qml

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代码
fileio.h

#ifndef FILEIO_H
#define FILEIO_H

#include <QtCore>
//用来打开的保存对应的文件
class FileIO : public QObject
{
    Q_OBJECT
    //定义QML可以访问的属性,定义格式如下
    //Q_PROPERTY(变量类型 访问名称 READ 读方法 WRITE 写方法 NOTIFY 发生变化的通知信号)
    //需要定义在Q_OBJECT之后第一个public之前
    Q_PROPERTY(QUrl source READ source WRITE setSource NOTIFY sourceChanged)
    Q_PROPERTY(QString text READ text WRITE setText NOTIFY textChanged)

    //ui_title是在QML使用的别名,m_title_content是对应的变量名称
    //CONSTANT说明是只读的
    Q_PROPERTY(QString ui_title MEMBER m_title_content CONSTANT)
public:
    FileIO(QObject *parent = 0);
    ~FileIO();

    //定义QML可以访问的方法
    Q_INVOKABLE void read();
    Q_INVOKABLE void write();

    QUrl source() const;
    QString text() const;
public slots:
    void setSource(QUrl source);
    void setText(QString text);
signals:
    void sourceChanged(QUrl arg);
    void textChanged(QString arg);
private:
    QUrl m_file_source;
    QString m_file_content;
    //用来测试的只读title数据
    QString m_title_content;
};

#endif // FILEIO_H

fileio.cpp

#include "fileio.h"
FileIO::FileIO(QObject *parent)
    : QObject(parent),
      m_title_content(QString("fileio"))
{
}

FileIO::~FileIO()
{
}

void FileIO::read()
{
    if(m_file_source.isEmpty()) {
        return;
    }
    QFile file(m_file_source.toLocalFile());
    if(!file.exists()) {
        qWarning() << "Does not exits: " << m_file_source.toLocalFile();
        return;
    }
    if(file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
        QTextStream stream(&file);
        m_file_content = stream.readAll();
        emit textChanged(m_file_content);
    }
}

void FileIO::write()
{
    if(m_file_source.isEmpty()) {
        return;
    }
    QFile file(m_file_source.toLocalFile());
    if(file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
        QTextStream stream(&file);
        stream << m_file_content;
    }
}

QUrl FileIO::source() const
{
    return m_file_source;
}

QString FileIO::text() const
{
    return m_file_content;
}

void FileIO::setSource(QUrl source)
{
    if (m_file_source == source)
        return;

    m_file_source = source;
    emit sourceChanged(source);
}

void FileIO::setText(QString text)
{
    if (m_file_content == text)
        return;
    m_file_content = text;
    emit textChanged(text);
}

main.cc

#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QQmlContext>
#include <QFont>
#include "fileio.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    QGuiApplication app(argc, argv);
    //在engine声明之前注册C++类型
    //@1:类在qml中别名 @2:版本主版本号 @3:版本的次版本号 @4类的名称
    qmlRegisterType<FileIO>("org.fileio",1,0,"FileIO");
    QQmlApplicationEngine engine;
    engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));
    if (engine.rootObjects().isEmpty())
        return -1;
    return app.exec();
}

main.qml：import org.fileio 1.0

import QtQuick 2.8
import QtQuick.Window 2.2
import Qt.labs.platform 1.0
import org.fileio 1.0

Window {
    visible: true
    width: 440
    height: 300
    title: qsTr("Context fileIO")
    Column{
        Rectangle{
            id:contentRect
            x:10; y:10
            width: 400
            height: 150

            //用于显示打开的文本文件的内容
            Text{                
                id:content
                anchors.top :contentRect.top
                anchors.bottom: contentRect.bottom
                anchors.left: contentRect.left
                anchors.right: contentRect.right
                text: fileIO.text
            }
            border.color: "#CCCCCC"
        }

        //点击的按钮用来选择对应的文件
        Rectangle{
            anchors.horizontalCenter:contentRect.horizontalCenter
            color: "#4D9CF8"
            width:200
            height: 30
            Text{
                anchors.centerIn: parent
                text:"点击打开文件"
            }
            //点击按钮弹出选择文件的对话框
            MouseArea {
                anchors.fill: parent
                onClicked: {
                    fileDialog.open();
                }
            }
        }
    }
    //文件选择窗口,选择需要打开的文件
    //并读取文件中对应的内容
    FileDialog{
        id: fileDialog
        folder: StandardPaths.standardLocations(StandardPaths.PicturesLocation)[0]
        onFileChanged: {
            fileIO.source = fileDialog.file;
            fileIO.read();
        }
    }
   
    //外部导入的C++类型，可以直接定义使用
    //外部通过ID来访问该模块
    FileIO{
        id:fileIO
    }
}