【Qt实现虚拟键盘】

devtools/2024/11/16 4:28:20/

Qt实现虚拟键盘

  • 🌟项目分析
  • 🌟实现方式
  • 🌟开发流程

在这里插入图片描述

🌟项目分析

  • 需求:为Linux环境下提供可便捷使用的虚拟键盘
  • OS环境:Windows 7/11、CentOS 7
  • 开发语言:Qt/C++
  • IDE:QtCreator 、Qt5.14.2
  • 功能:支持中/英文/数字键盘输入、支持中文拼音输入法、支持半/全角标点输入

🌟实现方式

  • 方式一:调用第三方程序。windows下调用系统自带虚拟键盘。Linux下通过安装第三方虚拟键盘OnKeyboard,在程序中调用
    在这里插入图片描述

  • 方式二:使用Qt自带虚拟键盘。通过引入虚拟键盘模块,检测到程序内的输入控件焦点后,自动显示。
    在这里插入图片描述

  • 方式三:自定义虚拟键盘。设计虚拟键盘布局,实现键盘按键效果,接入谷歌中文拼音库。
    在这里插入图片描述
    本文接下来主要讲解方式三的实现。

🌟开发流程

  • 谷歌中文拼音库编译:
    1. 点击此处下载项目源码。
      在这里插入图片描述
    2. 打开QtCreator,导入该项目。在pinyinime.pro中添加下面命令CONFIG += staticlib。选择qmake并构建,在构建目录中可以看到,生成两个库文件:pinyinime.dll和pinyinime.lib,这两个库文件即为使用谷歌拼音库所需。
      在这里插入图片描述
  • 新建虚拟键盘项目:
    1. 创建QWidget项目。
      在这里插入图片描述
      2.选择构建套件。
      在这里插入图片描述
    2. 在项目路径下,创建文件夹lib、include、build、bin。拷贝生成的pinyinime.dll放入bin文件夹下,pinyinime.dll放入lib文件夹下。将pinyinime项目的src文件夹中所有文件拷贝到include文件夹中。
      在这里插入图片描述
    3. 修改VirtualKeyboard.pro文件,设置项目构建配置、可执行文件生成路径、第三方依赖引用、头文件引用。
QT       += core guigreaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgetsCONFIG += c++17
CONFIG -= debug_and_release# You can make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0DESTDIR += $$PWD/binINCLUDEPATH += $$PWD/includeSOURCES += \main.cpp \keyboard.cppHEADERS += \keyboard.hFORMS += \keyboard.ui# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += targetwin32:CONFIG(release, debug|release): LIBS += -L$$PWD/lib/ -lpinyinime
else:win32:CONFIG(debug, debug|release): LIBS += -L$$PWD/lib/ -lpinyinimedINCLUDEPATH += $$PWD/include
DEPENDPATH += $$PWD/include
  • 虚拟键盘UI设计:

    1. 利用StackedWidget分别存放中/英文、数字、符号所对应的界面。
    2. 留出一个布局控件,用于存放候选词显示控件。
    3. 候选词数量级较小,通过使用QListWidget横向展示即可实现需求。
    4. 自定义标题栏,为了方便后期更换样式,适应使用场景。下面展示三种方式的键盘布局。
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
  • 候选词类设计:

    1. 继承QListWidget,重写接口和信号。
    2. 集成对于谷歌拼音库的调用。
  • 下面是关键代码展示:

//调用谷歌拼音库搜索,获取候选词
QList<QString> CandidateWidget::search(const QString &pinyinPrefix)
{QList<QString> candidateList;// 1. 转换拼音前缀为小写QString normalizedPrefix = pinyinPrefix.toLower();// 重置搜索im_reset_search();// 4. 搜索拼音对应的汉字候选QByteArray bytearray(normalizedPrefix.toUtf8());char *pinyin(bytearray.data());size_t cand_num = im_search(pinyin, bytearray.size());// 5. 获取候选词char16 *cand_buf = new char16[max_decoded_length];for (size_t i = 0; i < cand_num; i++){char16 *cand = im_get_candidate(i, cand_buf, max_decoded_length);if (cand){QString candidateStr = QString::fromUtf16(cand);if (i == 0) candidateStr.remove(0, im_get_fixed_len()); // 去除固定拼音部分candidateList.append(candidateStr); // 加入候选词列表}}// 6. 释放资源delete[] cand_buf;// 7. 返回候选词列表return candidateList;
}
  • 项目主体类设计:
  1. 考虑到对于内存的管理以及场景的评估,这里将其封装成了单例工具类,方便在项目中使用。
  2. 实现候选词模块的嵌入。
  3. 实现UI中按键的响应函数,以及不同键盘布局之间的跳转。
  4. 处理焦点变化,实现实时检测焦点,可以动态更换交互控件。(需要在主应用中重写事件过滤器,检测焦点进入事件。并区分使用交互控件,发出全局焦点变化信号

展示关键部分代码:

//单例类的实现方式:
//Keyboard.h
public:// 获取单例实例static Keyboard *getInstance(QWidget *parent = nullptr);// 销毁单例实例static void destroyInstance();
private://声明静态实例static Keyboard* m_instance;//存放候选词ListWidgetCandidateWidget *m_pChineseWidget;  //Keyboard.cpp
// 定义静态实例
Keyboard* Keyboard::m_instance = nullptr;
// 获取单例实例
Keyboard* Keyboard::getInstance(QWidget *parent)
{if (m_instance == nullptr) {m_instance = new Keyboard(parent);}return m_instance;
}void Keyboard::destroyInstance()
{if (m_instance != nullptr){delete m_instance;m_instance = nullptr;}
}void initWidget(){....m_pChineseWidget = new CandidateWidget;m_pChineseWidget->setSizePolicy(QSizePolicy::Ignored, QSizePolicy::Ignored);ui->horizontalLayout_Chinese->addWidget(m_pChineseWidget);//嵌入候选词显示列表...connect(GlobalSignalManager::getInstance(),&GlobalSignalManager::focusChanged,this,&Keyboard::onFocusReceived,Qt::UniqueConnection);//绑定全局的焦点变化信号和焦点处理函数}void Keyboard::onFocusReceived(QWidget* newWidget,int type) {//我的主应用中有5中类型的交互控件,需要分别处理if (newWidget && m_currentTarget!=newWidget ) {if(m_currentTarget){disconnect(this,nullptr,m_currentTarget,nullptr);}// 保存当前聚焦控件LogDebug << "receive new WIDGET"<<newWidget->objectName();m_currentTarget = newWidget;switch (type) {case 0:{connect(this,&Keyboard::operateText,dynamic_cast<CustomLineEdit*>(m_currentTarget),&CustomLineEdit::operateTextSlot);break;}case 1:{connect(this,&Keyboard::operateText,dynamic_cast<CustomPlainTextEdit*>(m_currentTarget),&CustomPlainTextEdit::operateTextSlot);break;}case 2:{connect(this,&Keyboard::operateText,dynamic_cast<QLineEdit*>(m_currentTarget),[=](QString opt,QString text){
//                static QElapsedTimer timer;
//                if (timer.elapsed() < 100) {
//                    return;  // 节流机制:忽略100毫秒内的多次输入
//                }
//                timer.restart();if(opt == "insert"){dynamic_cast<QLineEdit*>(m_currentTarget)->insert(text);}else if(opt == "backspace"){if(!dynamic_cast<QLineEdit*>(m_currentTarget)->text().isEmpty()){dynamic_cast<QLineEdit*>(m_currentTarget)->backspace();}}});break;}case 3:{connect(this,&Keyboard::operateText,dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(m_currentTarget),[=](QString opt,QString text){
//                static QElapsedTimer timer;
//                if (timer.elapsed() < 100) {
//                    return;  // 节流机制:忽略100毫秒内的多次输入
//                }
//                timer.restart();if(opt == "insert"){dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(m_currentTarget)->insertPlainText(text);}else if(opt == "backspace"){if(!dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(m_currentTarget)->toPlainText().isEmpty()){dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(m_currentTarget)->undo();}} else if(opt == "enter"){dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(m_currentTarget)->insertPlainText("\n");}});break;}case 4:{connect(this,&Keyboard::operateText,dynamic_cast<QTextEdit*>(m_currentTarget),[=](QString opt,QString text){
//                static QElapsedTimer timer;
//                if (timer.elapsed() < 100) {
//                    return;  // 节流机制:忽略100毫秒内的多次输入
//                }
//                timer.restart();if(opt == "insert"){dynamic_cast<QTextEdit*>(m_currentTarget)->insertPlainText(text);} else if(opt == "backspace"){if(!dynamic_cast<QTextEdit*>(m_currentTarget)->toPlainText().isEmpty()){dynamic_cast<QTextEdit*>(m_currentTarget)->undo();}} else if(opt == "enter"){dynamic_cast<QTextEdit*>(m_currentTarget)->insertPlainText("\n");}});break;}default:break;}}//MianWindow.cpp
//主程序的事件过滤
bool MainWindow::eventFilter(QObject *obj, QEvent *event)
{if (event->type() == QEvent::FocusIn) {if (dynamic_cast<CustomLineEdit*>(obj)) {LogDebug << obj->objectName() << " gained focus.";// 这里可以处理焦点事件emit GlobalSignalManager::getInstance()->focusChanged(qobject_cast<QWidget*>(obj),0);}else if(dynamic_cast<CustomPlainTextEdit*>(obj)){LogDebug << obj->objectName() << " gained focus.";emit GlobalSignalManager::getInstance()->focusChanged(qobject_cast<QWidget*>(obj),1);}else if(dynamic_cast<QLineEdit*>(obj)){LogDebug << obj->objectName() << " gained focus.";emit GlobalSignalManager::getInstance()->focusChanged(qobject_cast<QWidget*>(obj),2);}else if(dynamic_cast<QPlainTextEdit*>(obj)){LogDebug << obj->objectName() << " gained focus.";emit GlobalSignalManager::getInstance()->focusChanged(qobject_cast<QWidget*>(obj),3);}else if(dynamic_cast<QTextEdit*>(obj)){LogDebug << obj->objectName() << " gained focus.";emit GlobalSignalManager::getInstance()->focusChanged(qobject_cast<QWidget*>(obj),4);}} else if (event->type() == QEvent::FocusOut) {if (dynamic_cast<CustomLineEdit*>(obj)) {
//            LogDebug << obj->objectName() << "lost focus.";}}return QWidget::eventFilter(obj, event); // 确保事件传递给基类
}
}

🌟PinYinIMe接口描述

  1. 启动解码引擎
bool im_open_decoder(const char *fn_sys_dict, const char *fn_usr_dict);
  • fn_sys_dict: 系统字典,可以直接使用谷歌自带的字典dict_pinyin.dat
  • fn_usr_dict: 用户字典,用户自己定义的字典
    成功启动引擎时接口返回true。
bool im_open_decoder_fd(int sys_fd, long start_offset, long length,const char *fn_usr_dict);

上一个函数的变形。

  • sys_fd: 系统字典的文件描述符
  • start_offset: 系统字典文件描述符的偏移位置
  • length: 系统字典文件读取的长度
  • fn_usr_dict: 用户字典
  1. 关闭解码引擎
void im_close_decoder();
  1. 设置输入输出上限
void im_set_max_lens(size_t max_sps_len, size_t max_hzs_len);

如果本函数未被调用,则使用默认参数。举例说明该函数的作用,对于显示屏幕大小受限制,
显示部件可以只显示确定数量的输入字母来解码, 以及确定数量的中文来显示。
如果用户添加一个新字母之母, 输入的所有字母或输出的中文数量超过了设置的上限, 则引擎会不理踩
新添加的字母。

  • max_sps_len: 输入拼音字母的最大长度
  • max_hzs_len: 解码中文字符的最大长度
  1. 清除缓冲
void im_flush_cache();

因为引擎在运行时,为是达到最好的性能,一些数据有保存至内存中,所以有必要时需要清除掉。

  1. 搜索
size_t im_search(const char* sps_buf, size_t sps_len);

本函数用于搜索匹配字母的候选中文。当要搜索的字母的前缀与先前的搜索字母一样,引擎默认会在先前的
搜索结果中进行搜索。如果用户需要开启新的搜索,可以先调用im_reset_search()接口。

  • sps_buf: 拼音字母
  • sps_len: 字母长度
  • 返回候选数
  1. 删除
size_t im_delsearch(size_t pos, bool is_pos_in_splid, bool clear_fixed_this_step);

对当前查找结果执行删除操作, 然后再重新查找。

  • pos: 拼音字母的位置或者是搜索结果ID
  • is_pos_in_splid: 申明pos参数是字母位置还是搜索结果ID
  • clear_fixed_this_step:
  • 返回候选数量
  1. 初始化查找结果
void im_reset_search();
  1. 获取输入的拼音字母
const char *im_get_sps_str(size_t *decoded_len);
  • decoded_len: 保存返回拼音字母的长度arsed.
  • 返回拼音字母
  1. 获取候选字符串
char16* im_get_candidate(size_t cand_id, char16* cand_str, size_t max_len);
  • cand_id: 获取候选字符串的ID号,从0开始,通常ID为0是匹配度最高的
  • cand_str: 用于保存选择字符串的缓冲区
  • max_len: 缓冲区最大长度
  • 成功返回缓冲区地址cand_str,失败返回NULL.

🌟项目展示
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
如果有兴趣,下载源码,并尝试优化 :)
在这里插入图片描述


http://www.ppmy.cn/devtools/134340.html

相关文章

C++内存池实现

1.内存池概念 内存池就和其他的池数据&#xff08;如线程池&#xff09;结构类似&#xff0c;由程序维护一个“池”结构来管理程序使用的内存&#xff0c;然后根据需要从内存池中申请使用内存或者向内存池中释放内存&#xff0c;来达到高效管理内存的目的。 在一般的内存管理的…

《鸿蒙生态:开发者的机遇与挑战》

一、引言 在当今科技飞速发展的时代&#xff0c;操作系统作为连接硬件与软件的核心枢纽&#xff0c;其重要性不言而喻。鸿蒙系统的出现&#xff0c;为开发者带来了新的机遇与挑战。本文将从开发者的角度出发&#xff0c;阐述对鸿蒙生态的认知和了解&#xff0c;分析鸿蒙生态的…

spring 声明式事务

spring 声明式事务 Spring 的声明式事务管理主要通过Transactional注解来实现&#xff0c;它可以确保方法执行期间的原子性、一致性、隔离性和持久性&#xff08;即ACID特性&#xff09;。 以下是一个使用Transactional注解的简单示例&#xff1a; . 首先&#xff0c;确保你的S…

JVM学习之路(5)垃圾回收

目录 Java垃圾回收 方法区回收 方法区的回收 堆内存回收 引用计数法和可达性分析算法 查看GC Root 五种对象引用 软引用 ​编辑 弱引用 虚引用和终结器引用 垃圾回收算法&#xff1a; 垃圾回收算法的历史和分类 垃圾回收算法的评价标准 标记清除算法 复制算法 标记整理算法 分代…

Python网络爬虫简介

Python网络爬虫简介 网络爬虫(Web Crawler),又称为网络蜘蛛(Web Spider),是一种自动化程序,能够在互联网上自动抓取、分析和收集数据。Python作为一种简洁、易读且功能强大的编程语言,非常适合用于编写网络爬虫。其丰富的库和工具,如 requests 、 BeautifulSoup 、…

中国药品注册审批数据库- 药品注册信息查询与审评进度查询方法

药品的注册、审评审批进度信息是医药研发相关人员每天都会关注的信息&#xff0c;为了保证药品注册申请受理及审评审批进度信息的公开透明&#xff0c;CDE药审中心提供药品不同注册分类序列及药品注册申请受理的审评审批进度信息查询服务。但因CDE官网的改版导致很大一部分人不…

Go常见框架对比

1. Gin&#xff1a;轻盈灵动&#xff0c;快如闪电 Gin 是目前最受欢迎的Go Web框架之一&#xff0c;以其轻量级和高性能著称。它使用定制的HTTP路由器&#xff0c;优化了请求处理速度&#xff0c;因此在需要极致性能的场景中&#xff0c;Gin 是非常合适的选择。 无论你是在构…

客户端发送http请求进行流量控制

客户端发送http请求进行流量控制 实现方式 1&#xff1a;使用 Semaphore (信号量) 控制流量 asyncio.Semaphore 是一种简单的流控方法&#xff0c;可以用来限制并发请求数量。 import asyncio import aiohttp import timeclass HttpClientWithSemaphore:def __init__(self, …