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QT项目初步认识（对象树）

news 2025/5/14 14:19:15

本博客主要为大家讲解当我们创建一个QT项目，Qt Creator给我们自动生成的文件的作用与联系，以及QT是怎么通过图形化界面生成QT项目的，最后再为大家讲解一下QT中的对象树。

一.创建QT项目

比较简单，如果各位熟悉创建QT项目的创建，可以跳过这一小节。

打开Qt Creator，界面如下：

点击new创建新项目，open可以打开以前的项目，这里我们点击new，出现下面的界面。

这里点击右边第一个创建图形化项目，出现界面如下：

选择合适的名称和路径，要注意的是路径一定要是全英文，不然qt会报错。点击下一步，界面如下：

这里我们要选择一个构建系统，构建系统的主要作用就是帮助应用程序或者项目完成代码的构建，在QT中构建系统的主要作用我们可以看成帮助我们自动生成makefile文件。这里我们选择qmake点击下一步，界面如下：

QMainWindow是一个完整的界面，具有标题栏和菜单栏等，QWidget是一个普通界面，没有标题栏和菜单栏等，QDialog就是一个普通的对话框。这里我们先选择QWidget进行讲解，点击下一步，界面如下：

这个是为了给国际化项目提供多个国家语言的功能，我们不做了解，点击下一步。

选择一个qt编译器的sdk,这里我们直接使用之前安装的就行，点击下一步：

这里是把项目代码提交到GitHub等代码管理平台的，我们直接选择none,点击下一步，项目就创建成功了。界面如下：

这里我们直接点击左下角的第一个三角形，就可以运行项目，结果如下：

是一个空的窗口，第一个项目就创建运行成功了。

二.项目代码讲解

Qt creator 会自动我们之前的选择创建下面的几个文件，我们来一次看看。

1.pro文件

点击pro文件，我们可以看到以上内容，在Qt creator中pro文件主要是为了项目的构建，qmake会自动根据pro文件的内容生成对应makefile，而makefile可以完成编译、链接的功能。通过.pro文件+qmake,我们就可以自动生成makefile。为了验证，我们鼠标右击项目文件夹，点击构建或运行选项：

之后我们打开qt项目所在的文件目录：

点击build文件夹，里面就有生成的makefile文件。

2.widget.ui

这里我们点击widget.ui，可以进入图形化编辑页面：

选择左边的控件拖拽进中间的界面就可以便捷的生成控件，这里我们选择底部的label控件，进行拖拽。

点击控件可以生成文字，右下角可以调整label的属性。创建一个label后我们在点击一下左边的编辑页面：

出现了一个XML文件，这个文件就是qt根据我们刚才的拖拽操作生成的。这个文件有什么作用吗？我们先不解释，直接运行代码。

结果成功，我们在点击之前打开过的build文件夹。

有一个ui_widget.h，我们打开这个文件。

这里有俩个类：Ui_Widget和Widget（后面会用到），widget继承于Ui_Widget。在Ui_Widget中就有我们之前设计的label。

因此我们可以得出ui文件的作用如下：

qt系统通过我们点击ui文件后设计的界面生成一个xml文件，再根据这个xml文件的内容生成ui_widget.h文件，其中ui_widget.h的代码就实现了我们设计的界面。

3.widget.h和widget.cpp

先看widget.h:

再看widget.cpp文件：

这里构造函数为什么要有parent参数和对象树有关，我们最后再讲。

4.main.cpp

QApplication应用程序类

一个qt程序自带的类，用于实现qt图形化程序。

a.exec()

程序进入消息循环，等待对用户输入进行响应。这里a.exec会一直循环运行，直到用户退出，在exec()中，Qt接受并处理用户和系统的事件并且把它们传递给适当的窗口部件。

w.show

显示widget窗口

Widget

widget是在栈上定义的，循环结束，栈要销毁时会自动调用构造函数。

三.对象树

在 Qt 中创建很多对象的时候，构造函数会提供一个 Parent 对象指针，这个指针就是用来构建对象树的。

1.什么是对象树

简单的来说就是通过N叉树的结构讲各个qt中的对象组织起来，如：

通过对象树我们就让qt中的类被组织了起来。对象树的作用就是当父对象析构时子对象也应该析构，如上图的QWidget析构释放时，他的子控件也应该全部释放，不允许存在。

2.挂载到对象树的条件

继承自QObject的类才可以参与到对象树中。qt中的控件都是继承自QObject类，都可以产于到对象树中，但是我们自定义实现没有继承QObject的类是无法参与到对象树中的。

3.对象树实现原理

1. 父对象指针与子对象列表：
   每个QObject实例包含一个指向父对象的指针（parent）和一个子对象列表（children）。
   当创建子对象时，通过构造函数或`setParent()`方法指定父对象，该子对象会被添加到父对象的children列表中。

2. 自动析构机制
   父对象在析构时，会遍历其children列表，递归删除所有子对象。
   子对象析构时，会从父对象的children列表中移除自身，防止父对象重复删除。

3. 动态父对象变更
   调用setParent()时，子对象会从原父对象的列表中移除，并添加到新父对象的列表中。
   若新父对象为nullptr，对象成为顶层对象，需手动管理其生命周期。

4. 禁止拷贝构造：
   QObject禁用拷贝构造函数和赋值运算符，确保每个对象在树中唯一，维护父子关系的一致性。

上面的这些原理都是在QObject中实现的，所以继承自QObject是先决条件。

4.对象树的作用

1. 自动内存管理，避免内存泄漏
        当一个父对象被销毁时（如调用 delete或超出作用域），Qt 会自动递归删除其所有子对象，开发者无需手动释放子对象内存。子对象被删除时，会从其父对象的子对象列表中移除，避免父对象后续误操作已释放的子对象。主要就是对于图形化程序来说父对象没了，位于其上的子对象应该也应自动销毁。
2. 事件传递与信号槽机制的基础
子对象的事件（如鼠标点击）可沿对象树向上传递到父对象，实现事件过滤或统一处理。
      如：父对象 window 监听子对象button的事件，button->installEventFilter(window);
3.信号槽自动清理
若对象被删除，Qt 会自动断开与其相关的信号槽连接，避免因对象销毁导致的无效回调。

5.使用例子

这里我们编写一个继承自QLabel的自定义类，学习对象树的使用和验证对象树会自动析构父对象销毁时的子对象。

mylabel.h：

#ifndef MYLABEL_H
#define MYLABEL_H
#include<QLabel>class mylabel:public QLabel
{
public:mylabel(QWidget*parent);~mylabel();
};#endif

mylabel.cpp：

#include "mylabel.h"
#include<iostream>mylabel::mylabel(QWidget*parent):QLabel(parent)
{}
mylabel::~mylabel()
{std::cout<<"~mylabel"<<std::endl;
}

这里我们的mylabel是要建立在窗口widget上，因此构造函数定义如下：

mylabel::mylabel(QWidget*parent):QLabel(parent)
{}

mylabel继承自Qlabel,Qlabel继承自QObject,在QObeject的构造函数中才实现了对象树的功能，因此我们直接调用QLabel的构造函数，QLablel的构造函数又会调用QObject的构造函数，从而将mylabel的parent指针指向我们传入的Qwidget对象，并让mylabel加入Qwidget对象的child列表。实现对象树的挂载。

此外我们也自定义实现了构造函数，来验证对象树会自动析构。

首先要显示控件一般是在Widget.cpp的构造函数中，这样在main函数中调用widget类构造的时候才会将我们的控件也构造出来。widget.cpp代码如下：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<mylabel.h>
#include"QLabel"
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);QLabel* label1=new mylabel(this);label1->setText("hahahahaha");}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

运行结果：