Qt for Python学习笔记—应用程序再探

off999 2024-10-18 08:09 41 浏览 0 评论

前言

本系列上一篇文章（Qt for Python学习笔记—应用程序初探）中对在 Window 平台上不借助 Qt Designer 工具用纯代码方式开发一个简单的 PySide6 入门 GUI 应用程序进行了介绍（含代码解析）。

本文接着详细介绍如何在 Window 平台上不借助 Qt Designer 工具用纯代码方式来开发一个稍微复杂的 PySide6 GUI 应用程序（含代码解析），让读者有更进一步的体会，供各位 Qt for Python 的初学者们参考。

注：本系列将会以 PySide6 为例进行介绍，原则上同样适用于 PyQt6（只需将代码中导入语句的 PySide6 替换为 PyQt6 即可）。

1. 简介

在上一篇文章中介绍的 PySide6 示例程序，窗口非常简单（单窗体，且只包含一个组件 Widget），就直接在 Python 文件中按面向过程的思路进行编写代码的。但如果需要开发一个复杂些的 GUI 应用程序（如包含众多组件的窗口，或者包含多个窗口，功能也多），则按照面向过程编程就会比较麻烦，编写出的代码也不便于优化和维护。因此，通常会采用面向对象编程来开发 PySide6 GUI应用程序（以类的形式来组织程序代码结构）。

本示例程序将涉及到如下内容：

如何定义一个自定义主窗口类
如何在类中定义构造函数、设置窗口标题
如何创建行编辑器（QLineEdit）对象、按钮（QPushButton）对象，并设置相关属性
如何创建网格布局（QGridLayout），并将各组件添加到该网络布局
如何创建一个部件（QWidget）对象，将网格布局应用于该部件，并将该部件设置为主窗体的中心部件
如何对组件建立起信号与槽之间的连接
如何自定义一个槽函数
如何创建一个应用程序对象
如何创建和显示一个自定义主窗口
如何运行和退出应用程序

2. 示例目标及原型

我们确定该示例程序所设想达到的目标，并给出其原型。

一、示例目标：

本示例目标是创建一个 Python GUI 应用程序，其主窗口标题为“PySide6 示例程序”，其右上角有最小化、最大化和关闭按钮，窗口可拉伸。其主窗体中分为上下两个区域：

（一）上面是放置一个行编辑器（QLineEdit）：

(1) 缺省显示文本内容为 “用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！”

(2) 文本居中对齐，字体设置为蓝色，粗体，13px；

（二）下面放置一排4个按钮（QPushButton），依次为：

(1) 【改色】按钮：点击按钮后，文本字体显示为红色

(2) 【恢复】按钮：点击按钮后，文本字体显示为蓝色

(3) 【清除】按钮：点击按钮后，文本内容清空

(4) 【关闭】按钮：点击按钮后，关闭窗口退出程序

二、示例原型：

在进行 GUI 应用程序编码之前，一般建议先勾画出 GUI 框架（窗体及各部件的布局等）。本示例原型如下：

3. 示例代码及运行

一、编辑代码

利用代码编辑器编辑示例代码，并保存为文件（如：C:\MyPySide6\MyPySide6App2.py）。

from PySide6.QtWidgets import (QApplication, QMainWindow, QWidget, QGridLayout, QLineEdit, QPushButton)
from PySide6.QtCore import (Qt, Slot)

class MyWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super(MyWindow, self).__init__()
        
        self.setWindowTitle("PySide6 示例程序")

        self.lineEdit = QLineEdit("用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！", alignment=Qt.AlignCenter)
        self.lineEdit.setStyleSheet("color: blue; font: bold; font-size: 13px;")
        self.btnChange = QPushButton("改色")
        self.btnReset = QPushButton("恢复")
        self.btnClear = QPushButton("清除")
        self.btnQuit = QPushButton("关闭")

        self.gridLayout = QGridLayout()
        self.gridLayout.addWidget(self.lineEdit, 0, 0, 1, 4)
        self.gridLayout.addWidget(self.btnChange, 1, 0, 1, 1)
        self.gridLayout.addWidget(self.btnReset, 1, 1, 1, 1)
        self.gridLayout.addWidget(self.btnClear, 1, 2, 1, 1)
        self.gridLayout.addWidget(self.btnQuit, 1, 3, 1, 1)

        self.centralwidget = QWidget()
        self.centralwidget.setLayout(self.gridLayout)
        self.setCentralWidget(self.centralwidget)

        self.btnChange.clicked.connect(self.btnChange_Clicked)
        self.btnReset.clicked.connect(self.btnReset_Clicked)
        self.btnClear.clicked.connect(self.lineEdit.clear)
        self.btnQuit.clicked.connect(self.close)

    @Slot()
    def btnChange_Clicked(self):
        self.lineEdit.setStyleSheet("color: red; font: bold; font-size: 13px;")

    @Slot()
    def btnReset_Clicked(self):
        self.lineEdit.setText("用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！")
        self.lineEdit.setStyleSheet("color: blue; font: bold; font-size: 13px;")
        
if __name__ == "__main__":
    import sys

    app = QApplication(sys.argv)
    win = MyWindow()
    win.show()
    sys.exit(app.exec_())

从控制台终端通过命令方式（或直接在 Visual Studio Code 上点击主窗体上运行按钮）来运行该示例程序（通常会先进入代码所在目录下）：

 C:\MyPySide6> python MyPySide6App2.py

顺利的话应该会出现以下程序窗口（可以试着分别点击四个按钮看看效果）：

4. 代码解析

本示例代码共分三部分：

4.1 导入模块（或类）部分

首先，导入相关模块（或类）：

 from PySide6.QtWidgets import (QApplication, QMainWindow, QWidget, QGridLayout, QLineEdit, QPushButton)
 from PySide6.QtCore import (Qt, Slot)

PySide6 模块中的子模块提供对相关 Qt API 的访问。

——第1行代码：由于本示例后续代码中会用到 QApplication 类、QMainWindow 类、QWidget类、QGridLayout 类、QLineEdit 类、QPushButton 类，所以需要从 PySide6.QtWidgets 模块导入上述类；

——第2行代码：由于用到 Qt 类和 Slot 类，所以需要从 PySide6.QtCore 模块中导入前面2个类。

注：导入语句中关键词 import 后可以跟多个类（用逗号隔开）时，可以使用括号，也可以不使用括号。

4.2 自定义MyWindow类部分

其次，自定义 MyWindow 类（即主窗体，继承自 QMainWindow 类）：

（一）定义类的声明

 class MyMainWindow(QMainWindow):
     ...

——第1行代码：是类定义的声明语句。Python 中类的声明使用关键词 class，之后是一个空格，然后是类的名字（MyMainWindow），紧跟着的括号及内容表示该类继承自 QMainWindow 类，最后以一个半角冒号结尾。

——后面代码：类体。

（二）定义类的构造函数

定义类的构造函数（构造时会进行初始化工作）。

（1）首先继承父类构造函数的全部属性，并设置主窗口标题

 def __init__(self):
     super(MyMainWindow, self).__init__()
     self.setWindowTitle("PySide6 示例程序")
     ......

——第1-4行代码：定义自定义 MyMainWindow 类的构造函数

——第2行代码：通过 super() 方法继承父类（QMainWindow ）构造函数中的全部属性

注：语法为：super( 自己的类, self ).__init__()

——第3行代码：通过 setWindowTitle() 方法设置主窗体的标题为"PySide6 示例程序"

（2）创建窗体界面组件对象，并设置相应属性

 self.lineEdit = QLineEdit("用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！", alignment=Qt.AlignCenter)
 self.lineEdit.setStyleSheet("color: blue; font: bold; font-size: 13px;")
 self.btnChange = QPushButton("改色")
 self.btnReset = QPushButton("恢复")
 self.btnClear = QPushButton("清除")
 self.btnQuit = QPushButton("关闭")

——第1行代码：在构造函数中创建1个行编辑器对象（对象名为 lineEdit），并设置其显示文本内容（"用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！"）、对齐方式（居中）。

——第2行代码：行编辑器对象调用其 setStyleSheet() 方法，通过Qt样式表（Qt Style Sheets）来设置自己的外观（文本颜色为蓝色，粗体、字号为13px）。

——第3行代码：在构造函数中创建1个按钮对象（对象名为 btnChange），并设置其文本内容（"改色"）

——第4行代码：在构造函数中创建1个按钮对象（对象名为 btnReset），并设置其文本内容（"恢复"）

——第5行代码：在构造函数中创建1个按钮对象（对象名为 btnClear），并设置其文本内容（"清除"）

——第6行代码：在构造函数中创建1个按钮对象（对象名为 btnQuit），并设置其文本内容（"关闭"）

注：可以通过Qt样式表（Qt Style Sheets）来设置组件的多种外观，包括颜色、背景色、字体、边框宽度、边框颜色、边框样式等。会在后续的文章对 “Qt 样式表” 专门加以详细介绍的。

（3）创建一个网格布局，并将窗体界面组件对象逐一添加到网格布局

 self.gridLayout = QGridLayout()
 self.gridLayout.addWidget(self.lineEdit, 0, 0, 1, 4)
 self.gridLayout.addWidget(self.btnChange, 1, 0, 1, 1)
 self.gridLayout.addWidget(self.btnReset, 1, 1, 1, 1)
 self.gridLayout.addWidget(self.btnClear, 1, 2, 1, 1)
 self.gridLayout.addWidget(self.btnQuit, 1, 3, 1, 1)

——第1行代码：在构造函数中使用 QGridLayout 类创建一个网格布局（对象名为 gridLayout）

——第2行代码：调用 addWidget() 方法将行编辑器对象（lineEdit）添加到该网格布局（gridLayout）中

——第3行代码：调用 addWidget() 方法将按钮对象（btnChange）添加到该网格布局（gridLayout）中

——第4行代码：调用 addWidget() 方法将按钮对象（btnReset）添加到该网格布局（gridLayout）中

——第5行代码：调用 addWidget() 方法将按钮对象（btnClear）添加到该网格布局（gridLayout）中

——第6行代码：调用 addWidget() 方法将按钮对象（btnQuit）添加到该网格布局（gridLayout）中

注：可能读者会对上述代码不太理解，不要着急，这里先有个初步印象，知道这些代码能起什么作用就行了，在后续的文章我会对 “布局管理” 专门加以详细介绍的。

（4）创建一个部件对象，将布局应用于该部件，并将该部件设置为主窗体的中心部件

 self.centralwidget = QWidget()
 self.centralwidget.setLayout(self.gridLayout)
 self.setCentralWidget(self.centralwidget)

——第1行代码：在类定义的构造函数中通过实例化 QWidget 类创建一个部件对象（对象名为 centralwidget）；

——第2行代码：将之前创建的网格布局（gridLayout）应用于该部件对象（centralwidget）；

——第3行代码：调用 setCentralWidget() 方法将该部件对象（centralwidget）设置为主窗体的窗口中心部件（添加到主窗口中）。

注：可能读者会对上述代码不太理解，不要着急，这里先有个初步印象，知道这些代码能起什么作用就行了，有关“中心部件（Central Widget）” 我会在后续的文章“主窗口”中专门加以详细介绍。

（5）为按钮建立信号与槽的连接

 self.btnChange.clicked.connect(self.btnChange_Clicked)
 self.btnReset.clicked.connect(self.btnReset_Clicked)
 self.btnClear.clicked.connect(self.lineEdit.clear)
 self.btnQuit.clicked.connect(self.close)

在构造函数中分别为3个按钮建立起clicked信号与各自对应槽函数的连接。

——第1行代码：建立起【更改】按钮的 clicked 信号与自定义槽函数 btnChange_Clicked() 之间的连接。该槽函数需要在该类中自行定义。

——第2行代码：建立起【恢复】按钮的 clicked 信号与自定义槽函数 btnReset_Clicked() 之间的连接。

——第3行代码：建立起【清除】按钮的 clicked 信号与行编辑器对象内置的槽函数 clear() 之间的连接。

——第4行代码：建立起【关闭】按钮的 clicked 信号与主窗体对象内置的槽函数 close() 之间的连接。

注：可能读者会对“信号与槽”感觉有点懵，不要着急，“信号与槽” 是 Qt 的一个重要的机制，这里先有个初步印象，知道有这么个东西就行了，在后续的文章我会对 “信号与槽“ 专门加以介绍的。

（三）、定义类的槽函数，为按钮建立信号与槽的连接

（1）定义槽函数 btnChange_Clicked()

 @Slot()
 def btnChange_Clicked(self):
     self.lineEdit.setStyleSheet("color: red; font: bold; font-size: 13px;")

——第1行代码：@Slot() 是一个装饰器，表示将下面的函数标识为槽函数。

——第2-3行代码：自定义【更改】按钮点击信号连接的槽函数 btnChange_Clicked()。

——第3行代码：行编辑器调用其 setStyleSheet() 方法，通过Qt样式表（Qt Style Sheets）来更改自己的外观（文本颜色为红色，粗体、字号为13px）。

（2）定义槽函数 btnReset_Clicked()

 @Slot()
 def btnReset_Clicked(self):
     self.lineEdit.setText("用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！")
     self.lineEdit.setStyleSheet("color: blue; font: bold; font-size: 13px;")

——第1行代码：@Slot() 是一个装饰器，表示将下面的函数标识为槽函数。

——第2-4行代码：自定义【更改】按钮点击信号连接的槽函数 btnChange_Clicked()。

——第3行代码：行编辑器调用其 setText() 方法，设置行编辑器的文本内容（"用 PySide6 开发的第二个 GUI 应用程序！"）。

——第4行代码：行编辑器调用其 setStyleSheet() 方法，通过Qt样式表（Qt Style Sheets）来更改自己的外观（文本颜色为红色，粗体、字号为13px）。

注：可能读者会对“槽函数”还是不太理解，不要着急，“信号与槽” 是 Qt 的一个重要的机制，这里先有个初步印象，知道有这么个东西就行了，在后续的文章我会对 “信号与槽“ 专门加以介绍的。

4.3 测试代码部分

最后，在测试代码部分，对自定义窗口类进行测试（创建应用程序、创建和显示自定义主窗口、运行应用程序直至退出）。

 if __name__ == "__main__":
     import sys 
     
     app = QApplication(sys.argv)
     win = MyMainWindow()
     win.show()
     sys.exit(app.exec_())

——第1行代码：表示只有该 Python 文件被直接运行时，该语句之后的代码才会被执行；而如果是该 Python 文件被 import 到 Python 文件中运行时，则该语句之后的代码不会被执行。