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QT开发---基础介绍及环境搭建

news 2025/7/26 16:58:09

QT 基础概述

Qt 是一个跨平台的 C++ 应用程序开发框架，主要用于开发图形用户界面（GUI）程序，同时也支持开发命令行界面（CUI）程序，也支持非 GUI 程序开发。它以其强大的功能和跨平台特性，成为桌面应用程序和嵌入式开发的首选工具。

发展历史

  • 起源（1991-1996）

    Qt 由挪威程序员 Haavard Nord 和 Eirik Chambe-Eng 于 1991 年开始开发，初衷是为了简化跨平台 GUI 开发。1994 年，两人成立 Trolltech 公司（原名 Quasar Technologies），并于 1996 年发布 Qt 1.0，首次实现了在 Windows、macOS 和 Linux 上的跨平台运行，核心创新是 “信号与槽” 机制。

  • 早期发展与开源化（1998-2008）

    • 1998 年，为适应 Linux 生态，Trolltech 发布 Qt 的开源版本（基于 QPL 协议），推动了 KDE 桌面环境的诞生（KDE 最初基于 Qt 开发）。
    • 2000 年，Qt 引入 Unicode 支持和更完善的跨平台 API，版本迭代至 Qt 2.x、3.x，逐步成为 Linux 平台主流 GUI 框架。
    • 2005 年，Qt 4.0 发布，采用模块化架构，引入 Qt Designer 可视化设计工具，支持嵌入式系统和移动设备（如 Symbian）。
    • 2008 年，Trolltech 被诺基亚（Nokia）以 1.5 亿欧元收购，Qt 成为诺基亚智能手机系统（Symbian、MeeGo）的官方开发框架。

  • 所有权变更与转型（2011-2014）

    • 2011 年，诺基亚放弃 MeeGo 转向 Windows Phone，将 Qt 业务出售给芬兰公司 Digia。
    • 2012 年，Digia 成立独立子公司 The Qt Company，专注 Qt 开发，并推动其向移动（iOS/Android）和嵌入式领域扩展。
    • 2013 年，Qt 5.0 发布，基于 C++11 重构，引入 Qt Quick（QML 语言）用于快速开发现代 UI，支持 OpenGL ES 和硬件加速渲染。

  • 持续发展与生态壮大（2015 - 至今）

    • 2016 年，Qt 加入 The Qt Group（由 Digia 重组而成），进一步商业化，同时维护开源版本（LGPL 协议）。
    • 2020 年，Qt 6.0 发布，基于 C++17，优化图形渲染（如 Qt Quick 3D）、增强跨平台兼容性，并引入模块化构建系统。
    • 近年来，Qt 持续拓展在嵌入式（车载、工业控制）、物联网等领域的应用，同时完善对现代操作系统（如 Windows 11、macOS Ventura）的支持。

QT 的核心特点

  • 跨平台性

    支持 Windows、macOS、Linux、iOS、Android 等多种操作系统，开发者只需编写一次代码，即可在不同平台上编译运行，大大降低了跨平台开发的成本。

  • 面向对象与模块化

    基于 C++ 实现，同时扩展了信号与槽（Signals & Slots）机制，简化了对象间的通信，比传统的回调函数更灵活。框架分为多个模块（如 GUI、Network、Multimedia 等），可按需使用。

  • 丰富的 UI 组件

    提供大量预定义的界面控件（如按钮、文本框、表格、树状视图等），支持自定义控件，且支持样式表（QSS）美化界面，类似 CSS。

  • 多领域应用支持

    • 桌面应用：如 Adobe Photoshop Elements、Autodesk Maya 部分功能依赖 QT。
    • 嵌入式开发：广泛用于智能设备、车载系统、工业控制界面。
    • 移动应用：可开发 iOS 和 Android 应用。
    • 其他：如数据库操作（QSql）、网络编程（QNetwork）、多媒体处理（QMedia）等。

  • 开发工具

    配套 IDE Qt Creator，集成了代码编辑、编译、调试、UI 设计（Qt Designer）等功能，简化开发流程。

QT安装

https://www.qt.io/download-open-source

向下一直滚动鼠标

点击Download 

根据操作系统选择 

进入QT安装目录，cmd

.\qt-online-installer-windows-x64-4.9.0.exe --mirror https://mirrors.ustc.edu.cn/qtproject 

注：根据自己所下载的版本进行操作

注册QT账户，登录账户，完成安装步骤

创建QT项目

点击选择，创建项目名称和项目路径 

 选择“CMake”

注意：如果CMake构建项目失败，修改配置 

 

如果不存在CMake，更新组建件

项目创建完成 

 检查项目是否创建成功---点击运行，观察是否出现MainWindow窗口

QT工程文件解析 

项目大体框架

CMakeLists.txt

在 Qt 开发中，CMakeLists.txt 是使用 CMake 构建系统时的核心配置文件，用于定义项目结构、编译选项、依赖库等信息。对于 Qt 项目，CMakeLists.txt 会结合 Qt 特有的 CMake 模块（如 FindQt5.cmake 或 Qt6Config.cmake）来简化 Qt 库的引入和处理（如 MOC、UIC、RCC 等预编译步骤）。

CMakeLists.txt 通过定义项目结构、依赖模块和编译规则，使 CMake 能够自动构建 Qt 项目，包括处理 Qt 特有的预编译步骤。合理配置可确保项目在不同平台（Windows/macOS/Linux）上的一致性编译，是 Qt 跨平台开发的重要工具

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)   //指定构建该项目所需的最低 CMake 版本为 3.16project(QTproject01 VERSION 0.1 LANGUAGES CXX)  //定义项目名称//Qt 自动处理配置
set(CMAKE_AUTOUIC ON)  //自动调用 uic 工具处理 .ui 文件（将 Qt Designer 界面转为 C++ 代码）
set(CMAKE_AUTOMOC ON)  //自动调用 moc 工具处理带 Q_OBJECT 宏的头文件（生成信号槽元对象代码）
set(CMAKE_AUTORCC ON)  //自动调用 rcc 工具处理 .qrc 资源文件（将图片、图标等打包为二进制）//C++ 标准配置
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)//查找 Qt 依赖
find_package(QT NAMES Qt6 Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)
//查找 Qt 库，优先尝试 Qt6，若找不到则尝试 Qt5（NAMES Qt6 Qt5），并指定必须包含 Widgets(GUI 控件核心模块)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Widgets)
//根据找到的 Qt 主版本（QT_VERSION_MAJOR，值为 5 或 6），再次确认对应版本的 Widgets 模块是否存在//源文件列表
set(PROJECT_SOURCESmain.cppmainwindow.cppmainwindow.hmainwindow.ui
)//生成可执行文件（兼容 Qt 5/6 和平台）
if(${QT_VERSION_MAJOR} GREATER_EQUAL 6)qt_add_executable(QTproject01MANUAL_FINALIZATION${PROJECT_SOURCES})
# Define target properties for Android with Qt 6 as:
#    set_property(TARGET QTproject01 APPEND PROPERTY QT_ANDROID_PACKAGE_SOURCE_DIR
#                 ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/android)
# For more information, see https://doc.qt.io/qt-6/qt-add-executable.html#target-creation
else()if(ANDROID)add_library(QTproject01 SHARED${PROJECT_SOURCES})
# Define properties for Android with Qt 5 after find_package() calls as:
#    set(ANDROID_PACKAGE_SOURCE_DIR "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/android")else()add_executable(QTproject01${PROJECT_SOURCES})endif()
endif()//链接 Qt 库
target_link_libraries(QTproject01 PRIVATE Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets)
//将项目与 Qt 的 Widgets 模块链接（PRIVATE 表示该依赖仅用于当前项目，不传递给其他依赖项）Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets 会自动适配 Qt 5 或 6 的库# Qt for iOS sets MACOSX_BUNDLE_GUI_IDENTIFIER automatically since Qt 6.1.
# If you are developing for iOS or macOS you should consider setting an
# explicit, fixed bundle identifier manually though.//平台特定属性（macOS/Windows/iOS）
if(${QT_VERSION} VERSION_LESS 6.1.0)set(BUNDLE_ID_OPTION MACOSX_BUNDLE_GUI_IDENTIFIER com.example.QTproject01)
endif()
set_target_properties(QTproject01 PROPERTIES${BUNDLE_ID_OPTION}MACOSX_BUNDLE_BUNDLE_VERSION ${PROJECT_VERSION}MACOSX_BUNDLE_SHORT_VERSION_STRING ${PROJECT_VERSION_MAJOR}.${PROJECT_VERSION_MINOR}MACOSX_BUNDLE TRUEWIN32_EXECUTABLE TRUE
)//安装配置
include(GNUInstallDirs)
install(TARGETS QTproject01BUNDLE DESTINATION .LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}
)
/*
定义安装规则：
GNUInstallDirs：引入标准安装路径（如 Linux 下的 /usr/bin）
根据目标类型（bundle、库、可执行文件）安装到对应目录（适用于 make install 等命令）*///Qt 6 最终化配置
if(QT_VERSION_MAJOR EQUAL 6)qt_finalize_executable(QTproject01)
endif()
//Qt 6 特有的最终化步骤，用于完成平台相关的额外配置（如 macOS 签名、iOS 打包等），Qt 5 不需要此步骤

可以在界面最左列"帮助"按键中查询项目中使用的相关类 ----文档页面

QT中半自动管理内存的机制 

 在 Qt 中，内存管理的核心机制是基于对象树（Object Tree） 和父子关系的半自动管理方式，主要通过 QObject 类实现。这种机制既避免了完全手动管理内存（如频繁 new/delete 导致的泄漏或双重释放），又不像垃圾回收（GC）那样完全自动（仍需开发者建立合理的对象关系），因此称为 “半自动”。

核心原理：对象树与父子关系

  • 对象树的概念

    Qt 中，所有继承自 QObject 的类（几乎所有 Qt 核心类，如 QWidget、QTimer、QNetworkAccessManager 等）都可以加入一个 “对象树”。当一个对象被指定为另一个对象的 “父对象” 时，子对象会被添加到父对象的内部列表中，形成层级关系（类似树形结构）。

  • 父子关系的建立

    建立父子关系有两种方式：

    • 构造函数中指定：创建子对象时，将父对象作为参数传入构造函数，eg： 
      QPushButton *button = new QPushButton("Click me", parentWidget);
    • 调用 setParent() 方法：事后通过 child->setParent(parent) 关联。

  • 自动销毁机制

    当父对象被销毁（调用 delete 或生命周期结束）时，会自动遍历其维护的子对象列表，逐个调用 delete 销毁所有子对象；同时，子对象被销毁前会自动从父对象的列表中移除，避免父对象再次操作已销毁的子对象。

    这个过程是递归的：父对象销毁子对象，子对象作为父对象再销毁其 own 的子对象，直到整个对象树的叶子节点被清理。

优势：简化内存管理

  • 减少手动 delete：对于有明确归属关系的对象（如窗口中的按钮、对话框中的输入框），只需确保根节点（如顶层窗口）被正确销毁，整个对象树会被自动清理，无需手动删除每个子对象。
  • 避免内存泄漏：只要对象树关系合理，不会因遗漏 delete 导致内存泄漏。
  • 防止双重释放：子对象被父对象销毁后，不会再被其他地方重复 delete（子对象销毁时会自动脱离父对象列表）。

注意事项（“半自动” 的体现）

  • 非 QObject 派生类不适用

    只有继承自 QObject 的类才支持对象树机制。对于普通 C++ 类（如 std::string、自定义非 QObject 类），仍需手动管理内存或使用智能指针（如 std::unique_ptr）。

  • 无父对象的 QObject 需要手动销毁

    如果一个 QObject 没有父对象（如独立的工具类实例），Qt 不会自动销毁它，必须手动调用 delete，否则会导致内存泄漏。

  • 避免循环引用

    若两个 QObject 互相设置为父对象（循环引用），会导致对象树无法正常销毁（双方都等待对方先销毁），造成内存泄漏。

  • 堆对象而非栈对象

    Qt 的对象树机制通常用于堆上创建的对象（new 分配）。若将栈对象设为另一个对象的子对象，可能导致程序崩溃（栈对象销毁时，父对象可能再次尝试删除它）。

结语：

无论你是初学者还是有经验的开发者，我希望我的博客能对你的学习之路有所帮助。如果你觉得这篇文章有用，不妨点击收藏，或者留下你的评论分享你的见解和经验，也欢迎你对我博客的内容提出建议和问题。每一次的点赞、评论、分享和关注都是对我的最大支持，也是对我持续分享和创作的动力

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