MFC转QT：Qt基础知识

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

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1. Qt框架概述

Qt的历史和版本

Qt是一个跨平台的C++应用程序开发框架，由挪威公司Trolltech（现为Qt Company）于1991年创建。Qt的发展历程：

• 1991年：Qt项目启动
• 1995年：Qt 1.0发布，首个商业版本
• 1999年：Qt 2.0发布，引入Qt Designer
• 2005年：Nokia收购Trolltech
• 2008年：Qt 4.4首次以开源和商业双许可证发布
• 2011年：Digia收购Qt
• 2014年：Qt 5.0发布，引入Qt Quick和QML
• 2020年：Qt 6.0发布，带来现代C++特性支持和性能改进

当前Qt分为两种许可证：

• 商业许可证：适用于开发商业闭源软件
• 开源许可证：遵循LGPL/GPL协议，适用于开源软件开发

Qt vs MFC的主要区别

对MFC开发者而言，Qt的优势：

0. 跨平台能力，一套代码可运行在多个操作系统
1. 更现代化的API设计，减少代码量
2. 对C++11/14/17/20特性支持更好
3. 信号槽机制比消息映射更直观
4. 布局系统可实现响应式界面
5. 更丰富的控件集，不依赖Windows原生控件
6. 更好的自动内存管理机制

Qt Creator IDE的使用

Qt Creator是Qt框架的官方集成开发环境，功能强大且针对Qt开发优化。与Visual Studio（MFC常用IDE）相比：

主要功能：

• 代码编辑器（支持代码高亮、自动完成、语法检查）
• 集成Qt Designer（可视化UI设计工具）
• 集成Qt Assistant（帮助文档）
• 版本控制集成（Git、SVN等）
• 图形化调试器
• 性能分析工具
• 跨平台编译与部署工具

界面布局：

0. 欢迎模式：快速访问最近项目、教程和示例
1. 编辑模式：编写代码
2. 设计模式：使用Qt Designer设计UI
3. 调试模式：调试应用程序
4. 项目模式：管理项目文件和配置

项目创建与管理：

0. File → New Project（新建项目）
1. 选择项目模板（如Qt Widgets Application）
2. 配置项目设置（名称、位置、构建系统）
3. 选择所需Qt模块
4. 选择构建套件（编译器、Qt版本）

编译与运行：

• 点击左下角的运行按钮或按Ctrl+R
• 可选择不同的构建配置（Debug/Release）
• 可配置命令行参数和运行环境

调试技巧：

• 设置断点：点击代码行号旁或按F9
• 单步执行：F10（不进入函数）或F11（进入函数）
• 观察变量：调试时可在右侧面板查看变量值
• 使用qDebug()函数输出调试信息

对于从MFC迁移的开发者来说，Qt Creator提供了更集成和统一的开发体验，不需要像Visual Studio那样安装额外的扩展。

2. Qt项目结构

项目文件(.pro)

Qt项目文件(.pro)是Qt工程的核心配置文件，类似于MFC在Visual Studio中的.vcxproj文件，但语法更简洁。

.pro文件的基本结构：

 # 指定使用的Qt模块 QT += core gui widgets network # 启用C++11标准 CONFIG += c++11 # 定义目标名称 TARGET = MyApplication # 指定应用程序类型（app, lib） TEMPLATE = app # 源文件列表 SOURCES += \ main.cpp \ mainwindow.cpp \ dialog.cpp # 头文件列表 HEADERS += \ mainwindow.h \ dialog.h # UI文件列表 FORMS += \ mainwindow.ui \ dialog.ui # 资源文件 RESOURCES += \ resources.qrc # 附加包含路径 INCLUDEPATH += \ $PWD/thirdparty/include # 链接库 LIBS += \ -L$PWD/thirdparty/lib -lsome_library # 条件编译 win32 { # Windows平台特定设置 RC_ICONS = app_icon.ico } macx { # macOS平台特定设置 ICON = app_icon.icns }

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.pro文件与MFC项目配置的主要区别：

0. 语法更简洁，不像Visual Studio的XML格式那么冗长
1. 直接支持跨平台条件配置
2. 模块化设计，可以轻松添加或移除功能模块
3. 可以使用变量和函数简化配置

QMake vs CMake： Qt还支持使用CMake构建系统，Qt 6更推荐使用CMake。CMake提供更强大的跨平台构建能力，但学习曲线较陡。

资源文件(.qrc)

Qt资源系统允许将应用程序资源（图像、文本文件等）编译到可执行文件中，而MFC通常使用.rc资源文件和资源编辑器。

.qrc文件的XML结构：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! <!DOCTYPE RCC> <RCC version="1.0"> <qresource prefix="/images"> <file>icons/open.png</file> <file>icons/save.png</file> <file>icons/exit.png</file> </qresource> <qresource prefix="/translations"> <file>app_zh.qm</file> <file>app_en.qm</file> </qresource> </RCC>

资源访问方式：

 // 加载图标 QIcon icon(":/images/icons/open.png"); // 读取文本文件 QFile file(":/texts/readme.txt");

Qt资源系统的优势：

0. 资源嵌入可执行文件，不需要单独分发
1. 使用统一的命名空间访问，简化代码
2. 支持压缩减小体积
3. 不需要处理Windows资源ID

信号与槽机制(对比MFC消息映射)

信号与槽是Qt最独特和强大的特性之一，它提供了一种类型安全的对象间通信机制，远比MFC的消息映射系统更灵活和直观。

基本概念：

• 信号(Signal)：当某个事件发生时由对象发出
• 槽(Slot)：响应信号的函数
• 连接(Connection)：将信号和槽关联起来

对比MFC消息映射：

信号槽示例：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! // MFC按钮点击处理 // 在消息映射中： BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyDialog, CDialog) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CMyDialog::OnButton1Clicked) END_MESSAGE_MAP() // 处理函数 void CMyDialog::OnButton1Clicked() { // 处理逻辑 } // Qt按钮点击处理 // 在构造函数中： connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MyDialog::onButton1Clicked); // 槽函数 void MyDialog::onButton1Clicked() { // 处理逻辑 }

Qt 5引入的新连接语法：

 // Qt 4语法(基于字符串) connect(sender, SIGNAL(valueChanged(int)), receiver, SLOT(updateValue(int))); // Qt 5语法(基于函数指针，更安全) connect(sender, &Sender::valueChanged, receiver, &Receiver::updateValue); // Lambda表达式连接 connect(sender, &Sender::valueChanged, [=](int value) { // 处理逻辑 });

信号槽的优势：

0. 解耦发送者和接收者，实现松散耦合
1. 编译时类型检查减少错误
2. 自动处理对象生命周期(当对象销毁时自动断开连接)
3. 可以跨线程通信(使用Qt::QueuedConnection)

MOC(Meta-Object Compiler)原理

MOC是Qt元对象系统的核心组件，为C++添加反射、内省等能力，这是标准C++不直接支持的功能。MOC是Qt区别于MFC的核心技术之一。

工作原理：

0. 处理包含Q_OBJECT宏的头文件
1. 生成包含元对象信息的C++源文件(moc_*.cpp)
2. 这些生成的文件与普通源文件一起编译链接

元对象系统提供的能力：

• 信号与槽机制
• 运行时类型信息(RTTI)
• 动态属性系统
• 国际化支持

Q_OBJECT宏的作用：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! class MyClass : public QObject { Q_OBJECT // 启用元对象特性 // 声明属性 Q_PROPERTY(QString name READ name WRITE setName NOTIFY nameChanged) public: QString name() const { return m_name; } void setName(const QString &name) { if (m_name != name) { m_name = name; emit nameChanged(name); } } signals: void nameChanged(const QString &name); private: QString m_name; };

对MFC开发者的价值：

0. 简化组件间通信，不再需要复杂的消息传递
1. 提供运行时反射能力，可以在运行时查询对象属性和方法
2. 支持属性系统，自动处理通知和绑定
3. 为Qt其他高级特性(如属性动画、模型/视图架构)提供基础

MOC处理是自动化的，开发者通常不需要手动干预，Qt构建系统会自动调用MOC并将生成的文件纳入编译过程。

3. Qt模块系统

Qt采用模块化设计，将功能分为多个模块，开发者可以根据需要选择使用。这与MFC的单一整体库结构有很大不同。

QtCore – 核心非GUI功能

QtCore是Qt的基础模块，提供核心的非GUI功能。所有Qt应用程序都会使用此模块。

主要功能：

• 对象系统：QObject基类、信号槽、属性系统
• 容器类：QString, QList, QVector, QMap等
• 线程支持：QThread, QMutex, QWaitCondition等
• I/O操作：QFile, QIODevice, QTextStream等
• 日期时间：QDate, QTime, QDateTime
• 正则表达式：QRegularExpression
• XML处理：QXmlStreamReader, QXmlStreamWriter
• JSON处理：QJsonDocument, QJsonObject
• 插件系统：QPluginLoader
• 事件系统：QEvent, QCoreApplication

相比MFC的优势：

0. 更现代化的容器类，直接支持迭代器和算法
1. 统一的字符串处理(支持Unicode)
2. 更完善的线程同步原语
3. 更简洁的文件和I/O操作API
4. 跨平台一致性，不依赖Windows API

代码示例：

 // 文件操作 QFile file("data.txt"); if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) { QTextStream in(&file); QString line = in.readLine(); // 处理文本... } // 容器和算法 QList<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), std::greater<int>()); // 日期时间处理 QDateTime now = QDateTime::currentDateTime(); QString formattedDate = now.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); // JSON处理 QJsonObject json; json["name"] = "John"; json["age"] = 30; QJsonDocument doc(json); QString jsonString = doc.toJson(QJsonDocument::Compact);

QtGui – 基本GUI功能

QtGui模块提供图形用户界面(GUI)组件的基本类。这个模块处理窗口系统集成、事件处理、OpenGL和2D图形等。

主要功能：

• 窗口系统集成：QWindow, QScreen
• 绘图：QPainter, QPen, QBrush, QPainterPath
• 图像处理：QImage, QPixmap, QBitmap
• 字体和文本：QFont, QFontMetrics
• 颜色处理：QColor, QColorSpace
• 图形项：QIcon, QCursor
• OpenGL支持：QOpenGLContext, QOpenGLFunctions
• 事件基类：QKeyEvent, QMouseEvent, QPaintEvent等

与MFC绘图系统对比：

代码示例：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! // Qt绘图 void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *) { QPainter painter(this); // 启用抗锯齿 painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); // 绘制线条 painter.setPen(QPen(Qt::blue, 2)); painter.drawLine(10, 10, 100, 100); // 绘制矩形 painter.setBrush(QBrush(Qt::red)); painter.drawRect(120, 10, 80, 80); // 绘制文本 painter.setPen(Qt::black); painter.setFont(QFont("Arial", 12)); painter.drawText(50, 150, "Hello Qt!"); } // 图像处理 QImage image("photo.jpg"); QImage scaled = image.scaled(200, 150, Qt::KeepAspectRatio);

QtWidgets – 经典桌面风格UI组件

QtWidgets模块提供一套传统的桌面风格的UI控件，类似于MFC的控件集，但更丰富和现代化。

主要组件：

• 应用程序窗口：QMainWindow, QDialog, QWidget
• 布局管理器：QBoxLayout, QGridLayout, QFormLayout
• 按钮：QPushButton, QCheckBox, QRadioButton
• 输入控件：QLineEdit, QTextEdit, QSpinBox, QComboBox
• 显示控件：QLabel, QProgressBar
• 容器控件：QTabWidget, QStackedWidget, QGroupBox
• 项视图控件：QListView, QTreeView, QTableView
• 模型类：QStringListModel, QStandardItemModel
• 菜单和工具栏：QMenuBar, QMenu, QToolBar, QAction
• 对话框：QMessageBox, QFileDialog, QColorDialog

与MFC控件对比：

代码示例：

// 创建主窗口 QMainWindow mainWindow; mainWindow.setWindowTitle("Qt Widget示例"); mainWindow.resize(800, 600); // 创建中央控件 QWidget *centralWidget = new QWidget(&mainWindow); mainWindow.setCentralWidget(centralWidget); // 创建布局 QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(centralWidget); // 添加标签 QLabel *label = new QLabel("请输入名字:", centralWidget); layout->addWidget(label); // 添加输入框 QLineEdit *lineEdit = new QLineEdit(centralWidget); layout->addWidget(lineEdit); // 添加按钮 QPushButton *button = new QPushButton("确定", centralWidget); layout->addWidget(button); // 连接信号槽 QObject::connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() { QString name = lineEdit->text(); QMessageBox::information(&mainWindow, "欢迎", "你好, " + name + "!"); }); // 显示窗口 mainWindow.show();

QtNetwork – 网络编程

QtNetwork模块提供跨平台的网络编程API，支持TCP/IP、HTTP、FTP等协议。相比MFC使用WinSock或WinInet的封装，Qt的网络模块更加易用且跨平台。

主要功能：

• TCP套接字：QTcpSocket, QTcpServer
• UDP套接字：QUdpSocket
• SSL/TLS支持：QSslSocket
• HTTP客户端：QNetworkAccessManager, QNetworkRequest, QNetworkReply
• DNS查询：QDnsLookup
• 主机信息：QHostInfo, QHostAddress
• 网络代理支持：QNetworkProxy
• WebSocket支持：QWebSocket, QWebSocketServer

相比MFC网络编程的优势：

0. 更简洁的API，减少样板代码
1. 基于信号槽的异步处理，避免回调地狱
2. 内置SSL/TLS支持，不需额外库
3. 高级HTTP客户端功能(如cookie, 认证, 重定向)

代码示例：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!// HTTP请求 QNetworkAccessManager manager; QNetworkRequest request(QUrl("https://api.example.com/data")); request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/json"); QNetworkReply *reply = manager.get(request); // 使用信号槽处理响应 QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, [=]() { if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) { QByteArray data = reply->readAll(); // 处理数据... } else { qDebug() << "Error:" << reply->errorString(); } reply->deleteLater(); }); // TCP客户端 QTcpSocket socket; socket.connectToHost("example.com", 12345); // 连接建立事件 QObject::connect(&socket, &QTcpSocket::connected, [&]() { socket.write("Hello Server"); }); // 数据接收事件 QObject::connect(&socket, &QTcpSocket::readyRead, [&]() { QByteArray data = socket.readAll(); // 处理接收数据... });

QtSql – 数据库操作

QtSql模块提供数据库集成，支持多种数据库引擎，包括SQLite、MySQL、PostgreSQL、Oracle和Microsoft SQL Server等。相比MFC中使用ODBC、DAO或ADO，Qt的数据库API更加统一和面向对象。

主要功能：

• 数据库连接：QSqlDatabase
• SQL查询：QSqlQuery
• 结果集处理：QSqlRecord, QSqlField
• 数据库模型：QSqlQueryModel, QSqlTableModel, QSqlRelationalTableModel
• 数据库事务：QSqlDriver
• 错误处理：QSqlError
• 数据库信息：QSqlDatabase::tables(), QSqlDatabase::drivers()

相比MFC数据库编程的优势：

0. 统一API接口，不同数据库引擎代码相似
1. 与模型/视图架构无缝集成
2. 内置SQLite支持，无需额外依赖
3. 自动类型转换和参数绑定

代码示例：

// 建立数据库连接 QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE"); db.setDatabaseName("mydata.db"); if (!db.open()) { qDebug() << "Error: " << db.lastError().text(); return; } // 执行查询 QSqlQuery query; query.prepare("SELECT id, name, age FROM users WHERE age > ?"); query.addBindValue(18); if (query.exec()) { while (query.next()) { int id = query.value(0).toInt(); QString name = query.value(1).toString(); int age = query.value(2).toInt(); qDebug() << "User:" << id << name << age; } } // 使用SqlTableModel与视图绑定 QSqlTableModel model; model.setTable("users"); model.setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit); model.select(); // 设置列标题 model.setHeaderData(0, Qt::Horizontal, "ID"); model.setHeaderData(1, Qt::Horizontal, "姓名"); model.setHeaderData(2, Qt::Horizontal, "年龄"); // 与表格视图绑定 QTableView *view = new QTableView(); view->setModel(&model); view->show(); // 事务处理 db.transaction(); QSqlQuery insertQuery; insertQuery.prepare("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)"); insertQuery.addBindValue("张三"); insertQuery.addBindValue(25); if (insertQuery.exec()) { db.commit(); } else { db.rollback(); }

Qt的数据库模块还提供了关系型表格模型，可以轻松处理表间关系，这是MFC所不具备的强大功能：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧! // 关系型表格模型 QSqlRelationalTableModel model; model.setTable("orders"); model.setRelation(1, QSqlRelation("customers", "id", "name")); model.setRelation(2, QSqlRelation("products", "id", "description")); model.select(); // 自动显示关联表的数据 QTableView *view = new QTableView(); view->setModel(&model); view->setItemDelegate(new QSqlRelationalDelegate(view)); view->show();