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Qt Quick 之 QML 與 C++ 混合編程詳解

http://blog.csdn.net/foruok/article/details/32698603

版權聲明：本文為foruok原創文章，轉載請通過訂閱號“程序視界”聯系foruok獲取授權。

目錄(?)[+]

    Qt Quick 技術的引入，使得你能夠快速構建 UI ，具有動畫、各種絢麗效果的 UI 都不在話下。但它不是萬能的，也有很多局限性，原來 Qt 的一些技術，比如低階的網絡編程如 QTcpSocket ，多線程，又如 XML 文檔處理類庫 QXmlStreamReader / QXmlStreamWriter 等等，在 QML 中要么不可用，要么用起來不方便，所以呢，很多時候我們是會基于這樣的原則來混合使用 QML 和 C++： QML 構建界面， C++ 實現非界面的業務邏輯和復雜運算。

    版權所有 foruok ，轉載請注明出處：http://blog.csdn.net/foruok 。

    那這篇呢，我們就來看看 QML 和 C++ 之間如何交互。

    其實話說回來， QML 的很多基本類型原本就是在 C++ 中實現的，比如 Item 對應 QQuickItem ， Image 對應 QQuickImage ， Text 對應 QQuickText  ，……這樣看來，在 QML 中訪問 C++ 對象必然不成問題。然也！反過來，在 C++ 中其實也可以使用 QML 對象。

    對于這兩種情景，我們分別講述。先看如何在 QML 中使用 C++ 類和對象。

    首先我們需要創建一個 Qt Quick App ，請參考《Qt Quick 之 Hello World 圖文詳解》建立一個名為 colorMaker 的項目，接下來我們的學習將會伴隨 colorMaker 項目進行，等我們講完，一個完整的 colorMaker 項目也會完成。需要新建兩個文件， colorMaker.h 和 colorMaker.cpp 。

    colorMaker 只是一個示例項目，我在 C++ 中實現一個 ColorMaker 類，它可以被注冊為一個 QML 類型供 QML 像內建類型一樣使用，它的實例也可以導出為 QML 上下文屬性在 QML 中訪問。我們的示例只是在界面頂部顯示當前時間（時間文字的顏色隨時間變化而變化），在界面中間顯示一個變色矩形，在界面底部放置幾個按鈕來控制顏色如何變化。

    圖 1 是效果圖：


               圖 1 colorMaker 效果圖

在 QML 中使用 C++ 類和對象

    我們知道， QML 其實是對 JavaScript 的擴展，融合了 Qt Object 系統，它是一種新的解釋型的語言， QML 引擎雖然由 Qt C++ 實現，但 QML 對象的運行環境，說到底和 C++ 對象的上下文環境是不同的，是平行的兩個世界。如果你想在 QML 中訪問 C++ 對象，那么必然要找到一種途徑來在兩個運行環境之間建立溝通橋梁。

    Qt 提供了兩種在 QML 環境中使用 C++ 對象的方式：

 

  1. 在 C++ 中實現一個類，注冊到 QML 環境中， QML 環境中使用該類型創建對象
  2. 在 C++ 中構造一個對象，將這個對象設置為 QML 的上下文屬性，在 QML 環境中直接使用改屬性

 

    不管哪種方式，對要導出的 C++ 類都有要求，不是一個類的所有方法、變量都可以被 QML 使用，因此我們先來看看怎樣讓一個方法或屬性可以被 QML 使用。

實現可以導出的 C++ 類

前提條件   

     要想將一個類或對象導出到 QML 中，下列前提條件必須滿足：
  •     從 QObject 或 QObject 的派生類繼承
  •     使用 Q_OBJECT 宏
    看起來好像和使用信號與槽的前提條件一樣……沒錯，的確是一樣的。這兩個條件是為了讓一個類能夠進入 Qt 強大的元對象系統（meta-object system）中，只有使用元對象系統，一個類的某些方法或屬性才可能通過字符串形式的名字來調用，才具有了在 QML 中訪問的基礎條件。
    一旦你導出了一個類，在 QML 中就必然要訪問該類的實例的屬性或方法來達到某種目的，否則我真想不來你要干什么……而具有什么特征的屬性或方法才可以被 QML 訪問呢？

信號，槽

    只要是信號或者槽，都可以在 QML 中訪問，你可以把 C++ 對象的信號連接到 QML 中定義的方法上，也可以把 QML 對象的信號連接到 C++ 對象的槽上，還可以直接調用 C++ 對象的槽或信號……所以，這是最簡單好用的一種途徑。
    下面初始 ColorMaker 類的聲明：
  1. class ColorMaker : public QObject  
  2. {  
  3.     Q_OBJECT  
  4.   
  5. public:  
  6.     ColorMaker(QObject *parent = 0);  
  7.     ~ColorMaker();  
  8.       
  9. signals:  
  10.     void colorChanged(const QColor & color);  
  11.     void currentTime(const QString &strTime);  
  12.   
  13. public slots:  
  14.     void start();  
  15.     void stop();  
  16.       
  17. };  

    我們定義了 start() / stop() 兩個槽， colorChanged() / currentTime() 兩個信號，都可以在 QML 中使用。

Q_INVOKABLE 宏

    在定義一個類的成員函數時使用 Q_INVOKABLE 宏來修飾，就可以讓該方法被元對象系統調用。這個宏必須放在返回類型前面。
    我給 ColorMaker 添加了兩個使用 Q_INVOKABLE 宏修飾的方法，現在 ColorMaker 類的聲明變成了這個樣子：
  1. class ColorMaker : public QObject  
  2. {  
  3.     Q_OBJECT  
  4.   
  5. public:  
  6.     ColorMaker(QObject *parent = 0);  
  7.     ~ColorMaker();  
  8.       
  9.     Q_INVOKABLE GenerateAlgorithm algorithm() const;  
  10.     Q_INVOKABLE void setAlgorithm(GenerateAlgorithm algorithm);  
  11.   
  12. signals:  
  13.     void colorChanged(const QColor & color);  
  14.     void currentTime(const QString &strTime);  
  15.   
  16. public slots:  
  17.     void start();  
  18.     void stop();  
  19. };  

    一旦你使用 Q_INVOKABLE 將某個方法注冊到元對象系統中，在 QML 中就可以用 ${Object}.${method} 來訪問，colorMaker 的 main.qml 中有使用 algorithm() 和 setAlgorithm() 的 QML 代碼 ：
    
[javascript] view plain copy
  1. Component.onCompleted: {  
  2.     colorMaker.color = Qt.rgba(0,180,120, 255);  
  3.     colorMaker.setAlgorithm(ColorMaker.LinearIncrease);  
  4.     changeAlgorithm(colorAlgorithm, colorMaker.algorithm());  
  5. }  
    我在根元素創建完成時初始化 colorMaker 對象，給它設定了顏色生成算法，同時改變界面上切換顏色生成算法的按鈕的文字。

Q_ENUMS

    如果你要導出的類定義了想在 QML 中使用枚舉類型，可以使用 Q_ENUMS 宏將該枚舉注冊到元對象系統中。
    ColorMaker 類定義了 GenerateAlgorithm 枚舉類型，支持 RandomRGB / RandomRed 等顏色生成算法。現在 ColorMaker 類的聲明變成了這個樣子：
  1. class ColorMaker : public QObject  
  2. {  
  3.     Q_OBJECT  
  4.     Q_ENUMS(GenerateAlgorithm)  
  5.   
  6. public:  
  7.     ColorMaker(QObject *parent = 0);  
  8.     ~ColorMaker();  
  9.       
  10.     enum GenerateAlgorithm{  
  11.         RandomRGB,  
  12.         RandomRed,  
  13.         RandomGreen,  
  14.         RandomBlue,  
  15.         LinearIncrease  
  16.     };  
  17.       
  18.     Q_INVOKABLE GenerateAlgorithm algorithm() const;  
  19.     Q_INVOKABLE void setAlgorithm(GenerateAlgorithm algorithm);  
  20.   
  21. signals:  
  22.     void colorChanged(const QColor & color);  
  23.     void currentTime(const QString &strTime);  
  24.   
  25. public slots:  
  26.     void start();  
  27.     void stop();  
  28. };  

    一旦你使用 Q_ENUMS 宏注冊了你的枚舉類型，在 QML 中就可以用 ${CLASS_NAME}.${ENUM_VALUE} 的形式來訪問，比如 ColorMaker.LinearIncrease ，上節展示的 QML 代碼片段已經使用了導出的枚舉類型。

Q_PROPERTY

    Q_PROPERTY 宏用來定義可通過元對象系統訪問的屬性，通過它定義的屬性，可以在 QML 中訪問、修改，也可以在屬性變化時發射特定的信號。要想使用 Q_PROPERTY 宏，你的類必須是 QObject 的后裔，必須在類首使用 Q_OBJECT 宏。
    下面是 Q_PROPERTY 宏的原型：
  1. Q_PROPERTY(type name  
  2.            (READ getFunction [WRITE setFunction] |  
  3.             MEMBER memberName [(READ getFunction | WRITE setFunction)])  
  4.            [RESET resetFunction]  
  5.            [NOTIFY notifySignal]  
  6.            [REVISION int]  
  7.            [DESIGNABLE bool]  
  8.            [SCRIPTABLE bool]  
  9.            [STORED bool]  
  10.            [USER bool]  
  11.            [CONSTANT]  
  12.            [FINAL])  

    是不是很復雜？你可以為一個屬性命名，可以設定的選項數超過10個……我是覺得有點兒頭疼。不過，不是所有的選項都必須設定，看一個最簡短的屬性聲明：
  1. Q_PROPERTY(int x READ x)  

    上面的聲明定義了一個類型為 int 名為 x 的屬性，通過方法 x() 來訪問。
    type name 這兩個字段想必不用細說了吧？ type 是屬性的類型，可以是 int / float / QString / QObject / QColor / QFont 等等， name 就是屬性的名字。
    其實我們在實際使用中，很少能夠用全 Q_PROPERTY 的所有選項，就往 QML 導出類這種場景來說，比較常用的是 READ / WRITE / NOTIFY 三個選項。我們來看看都是什么含義。
  • READ 標記，如果你沒有為屬性指定 MEMBER 標記，則 READ 標記必不可少；聲明一個讀取屬性的函數，該函數一般沒有參數，返回定義的屬性。
  • WRITE 標記，可選配置。聲明一個設定屬性的函數。它指定的函數，只能有一個與屬性類型匹配的參數，必須返回 void 。
  • NOTIFY 標記，可選配置。給屬性關聯一個信號（該信號必須是已經在類中聲明過的），當屬性的值發生變化時就會觸發該信號。信號的參數，一般就是你定義的屬性。
    其它標記的含義，請參考 Qt SDK 。
    QML 中的 Text 類型對應 C++ 中的 QQuickText 類，下面是我摘取的部分代碼，可以看到 Q_ENUMS 和 Q_PROPERTY 的使用：
  1. class QQuickText : public QQuickImplicitSizeItem  
  2. {  
  3.     Q_OBJECT  
  4.     Q_ENUMS(HAlignment)  
  5.   
  6.   
  7.     Q_PROPERTY(QString text READ text WRITE setText NOTIFY textChanged)  
  8.     Q_PROPERTY(QFont font READ font WRITE setFont NOTIFY fontChanged)  
  9.     Q_PROPERTY(QColor color READ color WRITE setColor NOTIFY colorChanged)  
  10.     ...  
  11.       
  12. public:  
  13.     enum HAlignment { AlignLeft = Qt::AlignLeft,  
  14.                        AlignRight = Qt::AlignRight,  
  15.                        AlignHCenter = Qt::AlignHCenter,  
  16.                        AlignJustify = Qt::AlignJustify };  
  17.     ...  
  18.     QString text() const;  
  19.     void setText(const QString &);  
  20.   
  21.     QFont font() const;  
  22.     void setFont(const QFont &font);  
  23.   
  24.     QColor color() const;  
  25.     void setColor(const QColor &c);  
  26.     ...  
  27. };  
    現在給我們的 ColorMaker 類添加一些屬性，以便 QML 可以獲取、設置顏色值。新的 ColorMaker 類如下：
  1. class ColorMaker : public QObject  
  2. {  
  3.     Q_OBJECT  
  4.     Q_ENUMS(GenerateAlgorithm)  
  5.     Q_PROPERTY(QColor color READ color WRITE setColor NOTIFY colorChanged)  
  6.     Q_PROPERTY(QColor timeColor READ timeColor)  
  7.   
  8. public:  
  9.     ColorMaker(QObject *parent = 0);  
  10.     ~ColorMaker();  
  11.   
  12.     enum GenerateAlgorithm{  
  13.         RandomRGB,  
  14.         RandomRed,  
  15.         RandomGreen,  
  16.         RandomBlue,  
  17.         LinearIncrease  
  18.     };  
  19.   
  20.     QColor color() const;  
  21.     void setColor(const QColor & color);  
  22.     QColor timeColor() const;  
  23.   
  24.     Q_INVOKABLE GenerateAlgorithm algorithm() const;  
  25.     Q_INVOKABLE void setAlgorithm(GenerateAlgorithm algorithm);  
  26.   
  27. signals:  
  28.     void colorChanged(const QColor & color);  
  29.     void currentTime(const QString &strTime);  
  30.   
  31. public slots:  
  32.     void start();  
  33.     void stop();  
  34.   
  35. protected:  
  36.     void timerEvent(QTimerEvent *e);  
  37.   
  38. private:  
  39.     GenerateAlgorithm m_algorithm;  
  40.     QColor m_currentColor;  
  41.     int m_nColorTimer;  
  42. };  

    現在我們的 ColorMaker 已經是一個完整的類了，有信號、有槽、有使用 Q_INVOKABLE 注冊的方法，還導出了枚舉類型，小小麻雀五臟俱全。
    是時候看看它的實現了。翠花，上代碼：
  1. #include "colorMaker.h"  
  2. #include <QTimerEvent>  
  3. #include <QDateTime>  
  4.   
  5. ColorMaker::ColorMaker(QObject *parent)  
  6.     : QObject(parent)  
  7.     , m_algorithm(RandomRGB)  
  8.     , m_currentColor(Qt::black)  
  9.     , m_nColorTimer(0)  
  10. {  
  11.     qsrand(QDateTime::currentDateTime().toTime_t());  
  12. }  
  13.   
  14. ColorMaker::~ColorMaker()  
  15. {  
  16. }  
  17.   
  18. QColor ColorMaker::color() const  
  19. {  
  20.     return m_currentColor;  
  21. }  
  22.   
  23. void ColorMaker::setColor(const QColor &color)  
  24. {  
  25.     m_currentColor = color;  
  26.     emit colorChanged(m_currentColor);  
  27. }  
  28.   
  29. QColor ColorMaker::timeColor() const  
  30. {  
  31.     QTime time = QTime::currentTime();  
  32.     int r = time.hour();  
  33.     int g = time.minute()*2;  
  34.     int b = time.second()*4;  
  35.     return QColor::fromRgb(r, g, b);  
  36. }  
  37.   
  38. ColorMaker::GenerateAlgorithm ColorMaker::algorithm() const  
  39. {  
  40.     return m_algorithm;  
  41. }  
  42.   
  43. void ColorMaker::setAlgorithm(GenerateAlgorithm algorithm)  
  44. {  
  45.     m_algorithm = algorithm;  
  46. }  
  47.   
  48. void ColorMaker::start()  
  49. {  
  50.     if(m_nColorTimer == 0)  
  51.     {  
  52.         m_nColorTimer = startTimer(1000);  
  53.     }  
  54. }  
  55.   
  56. void ColorMaker::stop()  
  57. {  
  58.     if(m_nColorTimer > 0)  
  59.     {  
  60.         killTimer(m_nColorTimer);  
  61.         m_nColorTimer = 0;  
  62.     }  
  63. }  
  64.   
  65. void ColorMaker::timerEvent(QTimerEvent *e)  
  66. {  
  67.     if(e->timerId() == m_nColorTimer)  
  68.     {  
  69.         switch(m_algorithm)  
  70.         {  
  71.         case RandomRGB:  
  72.             m_currentColor.setRgb(qrand() % 255, qrand() % 255, qrand() % 255);  
  73.             break;  
  74.         case RandomRed:  
  75.             m_currentColor.setRed(qrand() % 255);  
  76.             break;  
  77.         case RandomGreen:  
  78.             m_currentColor.setGreen(qrand() % 255);  
  79.             break;  
  80.         case RandomBlue:  
  81.             m_currentColor.setBlue(qrand() % 255);  
  82.             break;  
  83.         case LinearIncrease:  
  84.             {  
  85.                 int r = m_currentColor.red() + 10;  
  86.                 int g = m_currentColor.green() + 10;  
  87.                 int b = m_currentColor.blue() + 10;  
  88.                 m_currentColor.setRgb(r % 255, g % 255, b % 255);  
  89.             }  
  90.             break;  
  91.         }  
  92.         emit colorChanged(m_currentColor);  
  93.         emit currentTime(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"));  
  94.     }  
  95.     else  
  96.     {  
  97.         QObject::timerEvent(e);  
  98.     }  
  99. }  

    我使用一個周期為 1000 的定時器來產生顏色，定時器觸發時根據算法來構造新的顏色值，發射 colorChanged 信號，同時也發送一個 currentTime 信號。

注冊一個 QML 中可用的類型

    看過了怎樣實現一個可供 QML 訪問的類，這節我們看看怎樣將一個 C++ 類型注冊為 QML 類型以及怎樣在 QML 中使用這個類型。
    要達到這種目的，大概可以分四步：
  1. 實現 C++ 類
  2. 注冊 QML 類型
  3. 在 QML 中導入類型
  4. 在 QML 創建由 C++ 導出的類型的實例并使用
    ColorMaker 已經就緒了，現在看看怎樣將其注冊為 QML 可以使用的類型。

注冊 QML 類型

    要注冊一個 QML 類型，有多種方法可用，如 qmlRegisterSingletonType() 用來注冊一個單例類型， qmlRegisterType() 注冊一個非單例的類型， qmlRegisterTypeNotAvailable() 注冊一個類型用來占位， qmlRegisterUncreatableType() 通常用來注冊一個具有附加屬性的附加類型，……好吧，我這里只說常規的類型注冊，其它的，請您參考 Qt SDK 吧。
    qmlRegisterType() 是個模板函數，有兩個原型：
  1. template<typename T>  
  2. int qmlRegisterType(const char *uri, int versionMajor, int versionMinor, const char *qmlName);  
  3.   
  4. template<typename T, int metaObjectRevision>  
  5. int qmlRegisterType(const char *uri, int versionMajor, int versionMinor, const char *qmlName);  

    前一個原型一般用來注冊一個新類型，而后一個可以為特定的版本注冊類型。后面這個牽涉到 Qt Quick 的類型和版本機制，三言兩語不能盡述，咱們單說前一個原型的使用。要使用 qmlRegisterType 需要包含 QtQml 頭文件。
    先說模板參數 typename ，它就是你實現的 C++ 類的類名。
    qmlRegisterType() 的第一個參數 uri ，讓你指定一個唯一的包名，類似 Java 中的那種，一是用來避免名字沖突，而是可以把多個相關類聚合到一個包中方便引用。比如我們常寫這個語句 "import QtQuick.Controls 1.1" ，其中的 "QtQuick.Controls" 就是包名 uri ，而 1.1 則是版本，是 versionMajor 和 versionMinor 的組合。 qmlName 則是 QML 中可以使用的類名。
    下面是 colorMaker 示例的 main.cpp 文件：
  1. #include <QtGui/QGuiApplication>  
  2. #include "qtquick2applicationviewer.h"  
  3. #include <QtQml>  
  4. #include "colorMaker.h"  
  5.   
  6.   
  7. int main(int argc, char *argv[])  
  8. {  
  9.     QGuiApplication app(argc, argv);  
  10.     qmlRegisterType<ColorMaker>("an.qt.ColorMaker", 1, 0, "ColorMaker");  
  11.   
  12.     QtQuick2ApplicationViewer viewer;  
  13.     viewer.setMainQmlFile(QStringLiteral("qml/colorMaker/main.qml"));  
  14.     viewer.showExpanded();  
  15.   
  16.     return app.exec();  
  17. }  

    上面的代碼將 ColorMaker 類注冊為 QML 類 ColorMaker ，主版本為 1 ，次版本為 0 ，而我起的包名則是 an.qt.ColorMaker 。注冊動作一定要放在 QML 上下文創建之前，否則的話，木有用滴。

在 QML 中導入 C++ 注冊的類型

    一旦你在 C++ 中注冊好了 QML 類型，就可以在 QML 文檔中引入你注冊的包，然后使用注冊的類型。要引入包，使用 import 語句。比如要使用我們注冊的 ColorMaker 類，可以在 QML 文檔中加入下面的 import 語句：
[javascript] view plain copy
  1. import an.qt.ColorMaker 1.0  

在 QML 中創建 C++ 導入類型的實例

    引入包后，你就可以在 QML 中創建 C++ 導入類型的對象了，與 QML 內建類型的使用完全一樣。如下是創建一個 ColorMaker 實例的代碼：
[javascript] view plain copy
  1. Rectangle {  
  2.     width: 360;  
  3.     height: 360;  
  4.       
  5.     ColorMaker {  
  6.         id: colorMaker;  
  7.         color: Qt.green;  
  8.     }  
  9. }  

    如你所見，ColorMaker 的使用與 Retangle 沒什么區別。如果你想在別處引用 ColorMaker 的實例，可以給實例指定一個唯一的 id ，就像上面的代碼中那樣。

完整的 colorMaker 實例

    如何定義一個可以導出到 QML 中的 C++ 類、如何注冊 QML 類型、如何在 QML 中使用 C++ 導出的類型，都介紹完了，現在來看看完整的 colorMaker 。
    如果你對如何在 QML 中使用信號與槽還有疑問，請溫習下《Qt Quick 事件處理之信號與槽》再往下看。如果你對 QML 的基本語法忘了，請溫習《QML 語言基礎》。如果你不記得 Qt Quick 的基本元素，看《Qt Quick 簡單教程》吧。
   C++ 代碼前面都展示過了，這里看下完整的 main.qml 文檔：
[javascript] view plain copy
  1. import QtQuick 2.0  
  2. import QtQuick.Controls 1.1  
  3. import an.qt.ColorMaker 1.0  
  4.   
  5. Rectangle {  
  6.     width: 360;  
  7.     height: 360;  
  8.     Text {  
  9.         id: timeLabel;  
  10.         anchors.left: parent.left;  
  11.         anchors.leftMargin: 4;  
  12.         anchors.top: parent.top;  
  13.         anchors.topMargin: 4;  
  14.         font.pixelSize: 26;  
  15.     }  
  16.     ColorMaker {  
  17.         id: colorMaker;  
  18.         color: Qt.green;  
  19.     }  
  20.   
  21.     Rectangle {  
  22.         id: colorRect;  
  23.         anchors.centerIn: parent;  
  24.         width: 200;  
  25.         height: 200;  
  26.         color: "blue";  
  27.     }  
  28.   
  29.     Button {  
  30.         id: start;  
  31.         text: "start";  
  32.         anchors.left: parent.left;  
  33.         anchors.leftMargin: 4;  
  34.         anchors.bottom: parent.bottom;  
  35.         anchors.bottomMargin: 4;  
  36.         onClicked: {  
  37.             colorMaker.start();  
  38.         }  
  39.     }  
  40.     Button {  
  41.         id: stop;  
  42.         text: "stop";  
  43.         anchors.left: start.right;  
  44.         anchors.leftMargin: 4;  
  45.         anchors.bottom: start.bottom;  
  46.         onClicked: {  
  47.             colorMaker.stop();  
  48.         }  
  49.     }  
  50.   
  51.     function changeAlgorithm(button, algorithm){  
  52.         switch(algorithm)  
  53.         {  
  54.         case 0:  
  55.             button.text = "RandomRGB";  
  56.             break;  
  57.         case 1:  
  58.             button.text = "RandomRed";  
  59.             break;  
  60.         case 2:  
  61.             button.text = "RandomGreen";  
  62.             break;  
  63.         case 3:  
  64.             button.text = "RandomBlue";  
  65.             break;  
  66.         case 4:  
  67.             button.text = "LinearIncrease";  
  68.             break;  
  69.         }  
  70.     }  
  71.   
  72.     Button {  
  73.         id: colorAlgorithm;  
  74.         text: "RandomRGB";  
  75.         anchors.left: stop.right;  
  76.         anchors.leftMargin: 4;  
  77.         anchors.bottom: start.bottom;  
  78.         onClicked: {  
  79.             var algorithm = (colorMaker.algorithm() + 1) % 5;  
  80.             changeAlgorithm(colorAlgorithm, algorithm);  
  81.             colorMaker.setAlgorithm(algorithm);  
  82.         }  
  83.     }  
  84.   
  85.     Button {  
  86.         id: quit;  
  87.         text: "quit";  
  88.         anchors.left: colorAlgorithm.right;  
  89.         anchors.leftMargin: 4;  
  90.         anchors.bottom: start.bottom;  
  91.         onClicked: {  
  92.             Qt.quit();  
  93.         }  
  94.     }  
  95.   
  96.     Component.onCompleted: {  
  97.         colorMaker.color = Qt.rgba(0,180,120, 255);  
  98.         colorMaker.setAlgorithm(ColorMaker.LinearIncrease);  
  99.         changeAlgorithm(colorAlgorithm, colorMaker.algorithm());  
  100.     }  
  101.   
  102.     Connections {  
  103.         target: colorMaker;  
  104.         onCurrentTime:{  
  105.             timeLabel.text = strTime;  
  106.             timeLabel.color = colorMaker.timeColor;  
  107.         }  
  108.     }  
  109.   
  110.     Connections {  
  111.         target: colorMaker;  
  112.         onColorChanged:{  
  113.             colorRect.color = color;  
  114.         }  
  115.     }  
  116. }  

    main.qml 的界面分成了三部分，參看圖 1 。頂部是一個 Text ，用來顯示由 ColorMaker 提供的時間，我使用 Connections 對象，指定 target 為 colorMaker ，在 onCurrentTime 信號處理器中改變 timeLabel 的文本和顏色。這里使用 ColorMaker 的 timeColor 屬性，該屬性的讀取函數是 timeColor ，回看一下 colorMaker.cpp 中的實現：
  1. QColor ColorMaker::timeColor() const  
  2. {  
  3.     QTime time = QTime::currentTime();  
  4.     int r = time.hour();  
  5.     int g = time.minute()*2;  
  6.     int b = time.second()*4;  
  7.     return QColor::fromRgb(r, g, b);  
  8. }  

    timeColor() 函數獲取當前時間，取時、分、秒轉換為 R 、 G 、 B 值，構造一個 QColor 對象。
    我構造了ColorMaker 類的一個實例， id 為 colorMaker ，初始化顏色值為 green 。
    colorMaker 實例界面的中間是一個 Rectangle 對象，id 是 colorRect 。我使用 Connections 對象，指定 target 為 colorMaker ，在 onColorChanged 信號處理器中改變 colorRect 的顏色。
    界面的底部就是幾個按鈕，使用錨布局把它們排成一行。 start 按鈕的 onClicked 信號處理器調用 colorMaker 的 start() 槽，啟動顏色生成器。 stop 按鈕的 onClicked 信號處理器調用 colorMaker 的 stop() 槽，停止顏色生成器。而 colorAlgorithm 按鈕則每點擊一次就切換一個顏色生成算法，同時調用 changeAlgorithm() 函數，根據算法改變按鈕上的文字。 quit 按鈕一點就退出應用。
    main.qml 還引入了一個新內容：定義函數。這個可以參考 JavaScript 的教程。我們定義的 changeAlgorithm 函數，接受兩個參數， button 和 algorithm 。如果你是 C++ 程序猿，可能有點兒不適應：怎么參數就木有類型呢哈…… JavaScript 就是醬紫滴，擁有動態類型，一個變量在賦值時決定其類型。
    這就是 colorMaker 的全部了。
    
    好啦，現在再來看看怎樣導出一個對象到 QML 中。

導出一個 C++ 對象為 QML 的屬性

    上面看了怎樣導出一個 QML 類型在 QML 文檔中使用，你還可以把 C++ 中創建的對象作為屬性傳遞到 QML 環境中，然后在 QML 環境中訪問。我們還是以 colorMaker 為例，對其代碼做適當修改來適應本節的內容。

注冊屬性

    要將一個對象注冊為屬性很簡單，colorMaker 的 main.cpp 修改后如下：
  1. #include <QtGui/QGuiApplication>  
  2. #include "qtquick2applicationviewer.h"  
  3. #include <QtQml>  
  4. #include "colorMaker.h"  
  5.   
  6.   
  7. int main(int argc, char *argv[])  
  8. {  
  9.     QGuiApplication app(argc, argv);  
  10.   
  11.     QtQuick2ApplicationViewer viewer;  
  12.       
  13.     viewer.rootContext()->setContextProperty("colorMaker", new ColorMaker);  
  14.       
  15.     viewer.setMainQmlFile(QStringLiteral("qml/colorMaker/main.qml"));  
  16.     viewer.showExpanded();  
  17.   
  18.     return app.exec();  
  19. }  

    注意我在 viewer 變量后增加的新語句：
  1. viewer.rootContext()->setContextProperty("colorMaker", new ColorMaker);  

    正式這行代碼從堆上分配了一個 ColorMaker 對象，然后注冊為 QML 上下文的屬性，起了個名字就叫 colorMaker 。
    viewer.rootContext() 返回的是 QQmlContext 對象。 QQmlContext 類代表一個 QML 上下文，它的 setContextProperty() 方法可以為該上下文設置一個全局可見的屬性。要注意的是，你 new 出來的對象， QQmlContext 只是使用，不會幫你刪除，你需要自己找一個合適的時機來刪除它。
    還有一點要說明，因為我們去掉了 qmlRegisterType() 調用，所以在 main.qml 中不能再訪問 ColorMaker 類了，比如你不能通過類名來引用它定義的 GenerateAlgorithm 枚舉類型， colorMaker.setAlgorithm(ColorMaker.LinearIncrease) 語句會導致下面的報錯：
[javascript] view plain copy
  1. ReferenceError: ColorMaker is not defined  

    現在來看如何在 QML 中使用我們導出的屬性

在 QML 中使用關聯到 C++ 對象的屬性

    一旦調用 setContextProperty() 導出了屬性，就可以在 QML 中使用了，不需要 import 語句哦。下面是 main.qml 修改后的代碼：
[javascript] view plain copy
  1. import QtQuick 2.0  
  2. import QtQuick.Controls 1.1  
  3. //[1]  
  4. //import an.qt.ColorMaker 1.0  
  5.   
  6. Rectangle {  
  7.     width: 360;  
  8.     height: 360;  
  9.     Text {  
  10.         id: timeLabel;  
  11.         anchors.left: parent.left;  
  12.         anchors.leftMargin: 4;  
  13.         anchors.top: parent.top;  
  14.         anchors.topMargin: 4;  
  15.         font.pixelSize: 26;  
  16.     }  
  17.     /* [2] 
  18.     ColorMaker { 
  19.         id: colorMaker; 
  20.         color: Qt.green; 
  21.     } 
  22.     */  
  23.   
  24.     Rectangle {  
  25.         id: colorRect;  
  26.         anchors.centerIn: parent;  
  27.         width: 200;  
  28.         height: 200;  
  29.         color: "blue";  
  30.     }  
  31.   
  32.     Button {  
  33.         id: start;  
  34.         text: "start";  
  35.         anchors.left: parent.left;  
  36.         anchors.leftMargin: 4;  
  37.         anchors.bottom: parent.bottom;  
  38.         anchors.bottomMargin: 4;  
  39.         onClicked: {  
  40.             colorMaker.start();  
  41.         }  
  42.     }  
  43.     Button {  
  44.         id: stop;  
  45.         text: "stop";  
  46.         anchors.left: start.right;  
  47.         anchors.leftMargin: 4;  
  48.         anchors.bottom: start.bottom;  
  49.         onClicked: {  
  50.             colorMaker.stop();  
  51.         }  
  52.     }  
  53.   
  54.     function changeAlgorithm(button, algorithm){  
  55.         switch(algorithm)  
  56.         {  
  57.         case 0:  
  58.             button.text = "RandomRGB";  
  59.             break;  
  60.         case 1:  
  61.             button.text = "RandomRed";  
  62.             break;  
  63.         case 2:  
  64.             button.text = "RandomGreen";  
  65.             break;  
  66.         case 3:  
  67.             button.text = "RandomBlue";  
  68.             break;  
  69.         case 4:  
  70.             button.text = "LinearIncrease";  
  71.             break;  
  72.         }  
  73.     }  
  74.   
  75.     Button {  
  76.         id: colorAlgorithm;  
  77.         text: "RandomRGB";  
  78.         anchors.left: stop.right;  
  79.         anchors.leftMargin: 4;  
  80.         anchors.bottom: start.bottom;  
  81.         onClicked: {  
  82.             var algorithm = (colorMaker.algorithm() + 1) % 5;  
  83.             changeAlgorithm(colorAlgorithm, algorithm);  
  84.             colorMaker.setAlgorithm(algorithm);  
  85.         }  
  86.     }  
  87.   
  88.     Button {  
  89.         id: quit;  
  90.         text: "quit";  
  91.         anchors.left: colorAlgorithm.right;  
  92.         anchors.leftMargin: 4;  
  93.         anchors.bottom: start.bottom;  
  94.         onClicked: {  
  95.             Qt.quit();  
  96.         }  
  97.     }  
  98.   
  99.     Component.onCompleted: {  
  100.         colorMaker.color = Qt.rgba(0,180,120, 255);  
  101.         //[3]  
  102.         //colorMaker.setAlgorithm(ColorMaker.LinearIncrease);  
  103.         colorMaker.setAlgorithm(2);  
  104.         changeAlgorithm(colorAlgorithm, colorMaker.algorithm());  
  105.     }  
  106.   
  107.     Connections {  
  108.         target: colorMaker;  
  109.         onCurrentTime:{  
  110.             timeLabel.text = strTime;  
  111.             timeLabel.color = colorMaker.timeColor;  
  112.         }  
  113.     }  
  114.   
  115.     Connections {  
  116.         target: colorMaker;  
  117.         onColorChanged:{  
  118.             colorRect.color = color;  
  119.         }  
  120.     }  
  121. }  

    main.qml 代碼主要修改了三處，我已經使用方括號標注出來了。因為我將導出的屬性命名為 colorMaker ，和導出 ColorMaker 類時構造的實例的 id 一樣，所以改動少了些。
    你看到了，導出的屬性可以直接使用，與屬性關聯的對象，它的信號、槽、可調用方法（使用 Q_INVOKABLE 宏修飾的方法）、屬性都可以使用，只是不能通過類名來引用枚舉值了。

在 C++ 中使用 QML 對象

    看過了如何在 QML 中使用 C++ 類型或對象，現在來看如何在 C++ 中使用 QML 對象。
    我們可以使用 QML 對象的信號、槽，訪問它們的屬性，都沒有問題，因為很多 QML 對象對應的類型，原本就是 C++ 類型，比如 Image 對應 QQuickImage ， Text 對應 QQuickText……但是，這些與 QML 類型對應的 C++ 類型都是私有的，你寫的 C++ 代碼也不能直接訪問。腫么辦？
    Qt 最核心的一個基礎特性，就是元對象系統，通過元對象系統，你可以查詢 QObject 的某個派生類的類名、有哪些信號、槽、屬性、可調用方法等等信息，然后也可以使用 QMetaObject::invokeMethod() 調用 QObject 的某個注冊到元對象系統中的方法。而對于使用 Q_PROPERTY 定義的屬性，可以使用 QObject 的 property() 方法訪問屬性，如果該屬性定義了 WRITE 方法，還可以使用 setProperty() 修改屬性。所以只要我們找到 QML 環境中的某個對象，就可以通過元對象系統來訪問它的屬性、信號、槽等。

查找一個對象的孩子

    QObject 類的構造函數有一個 parent 參數，可以指定一個對象的父親， QML 中的對象其實借助這個組成了以根 item 為父的一棵對象樹。
    而 QObject 定義了一個屬性 objectName ，這個對象名字屬性，就可以用于查找對象。現在該說到查找對象的方法了： findChild() 和 findChildren() 。它們的函數原型如下：
  1. T QObject::findChild(const QString & name = QString(),\  
  2.     Qt::FindChildOptions options = \  
  3.     Qt::FindChildrenRecursively) const;  
  4. QList<T> QObject::findChildren(const QString & name = \  
  5.     QString(), Qt::FindChildOptions options = \  
  6. Qt::FindChildrenRecursively) const;  
  7. QList<T> QObject::findChildren(const QRegExp & regExp, \  
  8.     Qt::FindChildOptions options = \  
  9.     Qt::FindChildrenRecursively) const;  
  10. QList<T> QObject::findChildren(const QRegularExpression & re,\  
  11.      Qt::FindChildOptions options = \  
  12.      Qt::FindChildrenRecursively) const;  

    都是模板方法，從命名上也可以看出，一個返回單個對象，一個返回對象列表。閑話少說，現在讓我們看看如何查詢一個或多個對象，我們先以 Qt Widgets 為例來說明用法哈。
    示例 1 ：
  1. QPushButton *button = parentWidget->findChild<QPushButton *>("button1");  

    查找 parentWidget 的名為 "button1" 的類型為 QPushButton 的孩子。
    示例 2 ：
  1. QList<QWidget *> widgets = parentWidget.findChildren<QWidget *>("widgetname");  

    返回 parentWidget 所有名為 "widgetname" 的 QWidget 類型的孩子列表。

使用元對象調用一個對象的方法

    QMetaObject 的 invokeMethod() 方法用來調用一個對象的信號、槽、可調用方法。它是個靜態方法，其函數原型如下：
  1. bool QMetaObject::invokeMethod(QObject * obj, const char * member, Qt::ConnectionType type, QGenericReturnArgument ret, QGenericArgument val0 = QGenericArgument( 0 ), QGenericArgument val1 = QGenericArgument(), QGenericArgument val2 = QGenericArgument(), QGenericArgument val3 = QGenericArgument(), QGenericArgument val4 = QGenericArgument(), QGenericArgument val5 = QGenericArgument(), QGenericArgument val6 = QGenericArgument(), QGenericArgument val7 = QGenericArgument(), QGenericArgument val8 = QGenericArgument(), QGenericArgument val9 = QGenericArgument()) [static]  
    其實 QMetaObject 還有三個 invokeMethod() 函數，不過都是上面這個原型的重載，所以我們只要介紹上面這個就 OK 了。
    先說返回值吧，返回 true 說明調用成功。返回 false ，要么是因為沒有你說的那個方法，要么是參數類型不匹配。
    第一個參數是被調用對象的指針。
    第二個參數是方法名字。
    第三個參數是連接類型，看到這里你就知道， invokeMethod 為信號與槽而生，你可以指定連接類型，如果你要調用的對象和發起調用的線程是同一個線程，那么可以使用 Qt::DirectConnection 或 Qt::AutoConnection 或 Qt::QueuedConnection ，如果被調用對象在另一個線程，那么建議你使用 Qt::QueuedConnection 。
    第四個參數用來接收返回指。
    然后就是多達 10 個可以傳遞給被調用方法的參數。嗯，看來信號與槽的參數個數是有限制的，不能超過 10 個。
    對于要傳遞給被調用方法的參數，使用 QGenericArgument 來表示，你可以使用 Q_ARG 宏來構造一個參數，它的定義是：
  1. QGenericArgument Q_ARG( Type, const Type & value)  

    返回類型是類似的，使用 QGenericReturnArgument 表示，你可以使用 Q_RETURN_ARG 宏來構造一個接收返回指的參數，它的定義是：
  1. QGenericReturnArgument Q_RETURN_ARG( Type, Type & value)  

    好啦，總算把這個天殺的函數介紹完了，下面我們看看怎么用。
    假設一個對象有這么一個槽 compute(QString, int, double) ，返回一個 QString 對象，那么你可以這么調用（同步方式）：
  1. QString retVal;  
  2. QMetaObject::invokeMethod(obj, "compute", Qt::DirectConnection,  
  3.                           Q_RETURN_ARG(QString, retVal),  
  4.                           Q_ARG(QString, "sqrt"),  
  5.                           Q_ARG(int, 42),  
  6.                           Q_ARG(double, 9.7));  

    如果你要讓一個線程對象退出，可以這么調用（隊列連接方式）：
  1. QMetaObject::invokeMethod(thread, "quit",  
  2.                           Qt::QueuedConnection);  

    更多細節請參考 Qt 幫助 中的 QMetaObject 手冊。

callQml 示例

    現在讓我們創建一個新的項目，名字是 callQml ，添加 changeColor.h 、 changeColor.cpp 兩個文件。 main.qml 內容如下：
[javascript] view plain copy
  1. import QtQuick 2.0  
  2. import QtQuick.Controls 1.1  
  3.   
  4. Rectangle {  
  5.     objectName: "rootRect";  
  6.     width: 360;  
  7.     height: 360;  
  8.     Text {  
  9.         objectName: "textLabel";  
  10.         text: "Hello World";  
  11.         anchors.centerIn: parent;  
  12.         font.pixelSize: 26;  
  13.     }  
  14.   
  15.     Button {  
  16.         anchors.right: parent.right;  
  17.         anchors.rightMargin: 4;  
  18.         anchors.bottom: parent.bottom;  
  19.         anchors.bottomMargin: 4;  
  20.         text: "quit";  
  21.         objectName: "quitButton";  
  22.     }  
  23. }  

    我們給根元素起了個名字 "rootRect" ，給退出按鈕起了個名字 "quitButton" ，給文本起了名字 "textLabel" ，我們會在 C++ 代碼中通過這些個名字來查找對應的對象并改變它們。
    現在來看看 main.cpp ：
  1. #include <QtGui/QGuiApplication>  
  2. #include "qtquick2applicationviewer.h"  
  3. #include <QQuickItem>  
  4. #include "changeColor.h"  
  5. #include <QMetaObject>  
  6. #include <QDebug>  
  7. #include <QColor>  
  8. #include <QVariant>  
  9.   
  10. int main(int argc, char *argv[])  
  11. {  
  12.     QGuiApplication app(argc, argv);  
  13.   
  14.     QtQuick2ApplicationViewer viewer;  
  15.     viewer.setMainQmlFile(QStringLiteral("qml/callQml/main.qml"));  
  16.     viewer.showExpanded();  
  17.   
  18.     QQuickItem * rootItem = viewer.rootObject();  
  19.     new ChangeQmlColor(rootItem);  
  20.     QObject * quitButton = rootItem->findChild<QObject*>("quitButton");  
  21.     if(quitButton)  
  22.     {  
  23.         QObject::connect(quitButton, SIGNAL(clicked()), &app, SLOT(quit()));  
  24.     }  
  25.   
  26.     QObject *textLabel = rootItem->findChild<QObject*>("textLabel");  
  27.     if(textLabel)  
  28.     {  
  29.         //1. failed call  
  30.         bool bRet = QMetaObject::invokeMethod(textLabel, "setText", Q_ARG(QString, "world hello"));  
  31.         qDebug() << "call setText return - " << bRet;  
  32.         textLabel->setProperty("color", QColor::from#ff0000);  
  33.         bRet = QMetaObject::invokeMethod(textLabel, "doLayout");  
  34.         qDebug() << "call doLayout return - " << bRet;  
  35.     }  
  36.   
  37.     return app.exec();  
  38. }  

    在一開始我通過 viewer.rootObject() ，獲取到了作為根元素的 Rectangle ，然后把它交給一個 ChangeQmlColor 對象，該對象會內部通過一個定時器，一秒改變一次傳入對象的顏色。
    緊接著，我使用 QObject 的 findChild() 找到了 quitButton 按鈕，把它的 clicked() 信號連接到 QGuiApplication 的 quit() 槽上。所以你點擊這個按鈕，應用就退出了。
    后來，我又通過名字 "textLabel" 找到了 textLabel 對象。首先我企圖使用 invodeMethod() 調用 setText() 方法來改變 textLabel 的文本，這個注定是會失敗的，因為 QML 中的Text 對象對應 C++ QQuickText 類，而 QQuickText 沒有名為 setText 的槽或者可調用方法。我查看了頭文件 qquicktext_p.h ，發現它有一個使用 Q_INVOKABLE 宏修飾的 doLayout() 的方法，所以后來我又調用 doLayout() ，這次成功了。
    圖 2 是運行效果：
            圖 2 callQml 運行效果圖
    Hello World 這行字變成了紅色，是因為我在 main() 函數中使用 setProperty 修改了 textLabel 的 color 屬性。
    下面是 Qt Creator 應用程序輸出窗口的信息，可以驗證對 Text 方法的調用是否成功：
[plain] view plain copy
  1. Starting D:\projects\...\release\callQml.exe...  
  2. QMetaObject::invokeMethod: No such method QQuickText::setText(QString)  
  3. call setText return -  false   
  4. call doLayout return -  true   

    好啦，最后看看界面背景為么變成了淺綠色。這正是下面這行代碼的功勞：
[csharp] view plain copy
  1. new ChangeQmlColor(rootItem);  

    它以 rootItem 為參數創建了一個 ChangeQmlColor 對象，而 ChangeQmlColor 類會改變傳給它的對象的顏色。 
    ChangeQmlColor 類定義如下：
  1. #ifndef CHANGECOLOR_H  
  2. #define CHANGECOLOR_H  
  3. #include <QObject>  
  4. #include <QTimer>  
  5.   
  6. class ChangeQmlColor : public QObject  
  7. {  
  8.     Q_OBJECT  
  9. public:  
  10.     ChangeQmlColor(QObject *target, QObject *parent = 0);  
  11.     ~ChangeQmlColor();  
  12.   
  13. protected slots:  
  14.     void onTimeout();  
  15.   
  16. private:  
  17.     QTimer m_timer;  
  18.     QObject *m_target;  
  19. };  
  20.   
  21. #endif  

    實現文件 changeColor.cpp ：
  1. #include "changeColor.h"  
  2. #include <QDateTime>  
  3. #include <QColor>  
  4. #include <QVariant>  
  5.   
  6. ChangeQmlColor::ChangeQmlColor(QObject *target, QObject *parent)  
  7.     : QObject(parent)  
  8.     , m_timer(this)  
  9.     , m_target(target)  
  10. {  
  11.     qsrand(QDateTime::currentDateTime().toTime_t());  
  12.     connect(&m_timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimeout()));  
  13.     m_timer.start(1000);  
  14. }  
  15.   
  16. ChangeQmlColor::~ChangeQmlColor()  
  17. {}  
  18.   
  19. void ChangeQmlColor::onTimeout()  
  20. {  
  21.     QColor color = QColor::fromRgb(qrand()%256, qrand()%256, qrand()%256);  
  22.     m_target->setProperty("color", color);  
  23. }  

    很簡單，不說啦。

    版權所有 foruok ，轉載請注明出處：http://blog.csdn.net/foruok 。

posted on 2017-08-21 13:23 zmj 閱讀(758) 評論(0)  編輯 收藏 引用


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