（七）QT——消息事件机制＆绘图＆文件

server/2025/2/8 9:55:04/

目录

前言

消息事件机制 (Event System)

绘图 (Graphics & Drawing)

绘图设备

Qt 提供的主要绘图设备

Qt 主要绘图设备的特点

各个绘图设备的详细介绍

文件处理 (File Handling)

总结

前言

QT 是一个非常强大的图形用户界面（GUI）开发框架，它的消息事件机制、绘图功能以及文件处理能力都是其重要组成部分。下面是关于这些部分的一些概述。

消息事件机制 (Event System)

Qt 采用 事件驱动 的机制，即 应用程序的运行是由事件触发的。所有用户交互（如鼠标、键盘）或系统行为（如窗口重绘、计时器触发）都以 事件（Event） 的形式传递到 Qt 应用程序。

工作原理

Qt 通过 事件队列（Event Queue） 和 事件循环（Event Loop） 来处理事件：

  1. 用户或系统产生事件（如鼠标点击）。
  2. 事件被添加到 Qt 的事件队列（QApplication::exec() 进入事件循环）。
  3. Qt 事件分发机制 将事件发送给对应的 QObject 处理（如 mousePressEvent()、keyPressEvent()）。
  4. 组件根据事件执行相应的逻辑。

QT 使用事件驱动的方式来管理应用程序的操作。每个 UI 元素（如按钮、窗口、文本框等）都会生成事件，这些事件会被送到事件队列中，并由应用程序的事件循环（Event Loop）逐一处理。基本上，QT 的事件机制涉及以下几个方面：

  • 事件循环：QT 应用程序的主线程通常会有一个事件循环，负责处理来自用户的输入事件（如鼠标点击、键盘输入等）以及其他系统事件（如定时器触发）。
  • 事件处理：UI 元素的类（如 QWidget、QPushButton）可以重写事件处理函数（如 mouseEvent、keyEvent），从而对不同类型的事件作出响应。
  • 事件传播：事件可以通过父子组件链传播。例如，点击事件先在子组件中处理，如果没有处理，才会传递到父组件。
  • 自定义事件：你可以通过继承 QEvent 类和 QCoreApplication::postEvent 函数来创建并发送自定义事件。

常见的事件类型

在Qt中，QWidget类定义了很多事件处理函数，这些函数都是protected virtual的，意味着我们可以在子类中重写它们来响应特定的事件。常见的事件包括：

  • keyPressEvent()：键盘按键按下事件。
  • keyReleaseEvent()：键盘按键松开事件。
  • mouseDoubleClickEvent()：鼠标双击事件。
  • mouseMoveEvent()：鼠标移动事件。
  • mousePressEvent()：鼠标按键按下事件。
  • mouseReleaseEvent()：鼠标按键松开事件。

事件处理的例子

下面是一个基于QLabel的事件处理示例，它演示了如何响应鼠标事件（鼠标按下、鼠标移动、鼠标释放）：

  • 打开 Qt Creator。
  • 选择 File -> New File or Project，然后选择 Application -> Qt Widgets Application。
  • 输入项目名称（例如 MouseEventDemo）并选择保存路径。
  • 点击 Next，然后 Finish。
  • 右键点击项目名，选择 Add New，然后选择 C++ Class，并命名为 EventLabel。
  • 将上述的头文件 (EventLabel.h) 和实现文件 (EventLabel.cpp) 复制到 EventLabel.h 和 EventLabel.cpp 中。
  • 在 main.cpp 中包含 EventLabel.h 并按照上述代码实现主程序。
  • 最后点击 Run 或者 ctrl+R 来运行应用程序。

main.cpp

#include <QApplication>
#include "mainwindow.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication app(argc, argv);// 创建自定义标签EventLabel *label = new EventLabel;label->setWindowTitle("MouseEvent Demo");label->resize(300, 200);label->show();return app.exec();
}

mainwindow.h

#ifndef EVENTLABEL_H
#define EVENTLABEL_H#include <QLabel>
#include <QMouseEvent>class EventLabel : public QLabel
{Q_OBJECTpublic:// 构造函数explicit EventLabel(QWidget *parent = nullptr);protected:// 重写事件处理函数void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override;void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override;
};#endif // EVENTLABEL_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QString>// 构造函数
EventLabel::EventLabel(QWidget *parent) : QLabel(parent)
{setAlignment(Qt::AlignCenter); // 设置文本居中setText("<h1>Move the mouse here</h1>"); // 初始文本
}// 处理鼠标按下事件
void EventLabel::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{setText(QString("<h1>Press: (%1, %2)</h1>").arg(event->x()).arg(event->y()));
}// 处理鼠标移动事件
void EventLabel::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{setText(QString("<h1>Move: (%1, %2)</h1>").arg(event->x()).arg(event->y()));
}// 处理鼠标释放事件
void EventLabel::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{setText(QString("<h1>Release: (%1, %2)</h1>").arg(event->x()).arg(event->y()));
}

运行效果

  1. 在 Qt Creator 中创建并运行这个项目后，你会看到一个窗口，显示有一个标签。
  2. 当你点击鼠标、移动鼠标或者释放鼠标时，标签上的文本会相应地更新，显示鼠标的当前坐标。

这样，你就能够在 Qt Creator 中创建并运行一个带有事件处理的简单应用程序了！

mouseMoveEvent() 默认情况下只会在按下鼠标后触发，因为 QWidget 的 mouseTracking 属性默认是 false。如果你希望鼠标在移动时无需点击就触发 mouseMoveEvent()，可以在 EventLabel 的构造函数中启用鼠标追踪功能：

修改 mainwindow.cpp 使鼠标追踪生效

// 构造函数
EventLabel::EventLabel(QWidget *parent) : QLabel(parent)
{setAlignment(Qt::AlignCenter); // 设置文本居中setText("<h1>Move the mouse here</h1>"); // 初始文本setMouseTracking(true);  // 启用鼠标追踪
}

解释

  1. 默认情况下 (mouseTracking = false)
    • 只有当鼠标按下并拖动时，mouseMoveEvent() 才会被触发。
  2. 启用 mouseTracking = true
    • 只要鼠标移动到 QWidget 上，就会触发 mouseMoveEvent()，即使没有点击鼠标。

消息事件机制和信号和槽机制的关系

信号和槽机制（异步回调）

Qt 的 信号和槽（Signal & Slot） 机制是一种 高级的消息通信机制，用于对象之间解耦的事件处理。它是一种 基于发布-订阅模式的回调机制，允许不同对象之间进行交互，而不需要显式调用对方的方法。

工作原理

  1. 信号（Signal）：对象 A 发送一个信号，例如按钮被点击 clicked()。
  2. 槽（Slot）：对象 B 连接了 A 的信号，并定义了相应的槽函数（例如 onButtonClicked()）。
  3. Qt 内部管理信号-槽连接，当信号被触发时，Qt 事件系统会自动调用对应的槽函数。
特性消息事件机制（Event）信号和槽机制（Signal & Slot）
触发方式事件循环调度直接调用
传输机制事件队列直接/异步调用
是否跨线程不能可以
是否解耦否，需要重写是，对象不直接依赖
适用场景低级事件（鼠标、键盘、窗口重绘）高级对象交互（按钮点击、线程通信）
  • 事件机制 适用于 GUI 组件（鼠标、键盘、窗口重绘），需要重写 QEvent 处理函数。
  • 信号-槽机制 适用于对象间的通信，更高级，更解耦，可以跨线程。
  • 二者可以结合使用，在事件触发后发射信号，供其他组件监听。

🎯 应用建议

  • 简单交互（鼠标、键盘） → 事件处理 mousePressEvent()
  • 按钮点击、跨对象交互 → connect(signal, slot)
  • 复杂任务、跨线程 → 信号-槽机制

绘图 (Graphics & Drawing)

Qt 的绘图系统允许开发者使用相同的 API 在屏幕、打印设备等不同目标上绘制图形。其核心组成部分包括：

  1. QPainter（画笔）：执行绘制操作。
  2. QPaintDevice（绘图设备）：提供绘制的空间，例如窗口、图片、打印机等。
  3. QPaintEngine（绘图引擎）：连接 QPainter 和 QPaintDevice，提供底层绘图支持（通常无需手动使用）。

QPainter（绘图核心）

QPainter 是 Qt 的 绘图核心类，它提供了一组 API 用于 绘制线条、文本、图片、形状等。

基本用法

要在 QWidget 组件上绘制，需要重写 paintEvent() 事件，并在其中使用 QPainter：

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>class MyWidget : public QWidget {
protected:void paintEvent(QPaintEvent *) override {QPainter painter(this);  // 绑定当前窗口painter.setPen(Qt::blue);painter.setFont(QFont("Arial", 20));painter.drawText(50, 50, "Hello Qt!");painter.drawRect(20, 70, 100, 50);  // 绘制矩形painter.drawEllipse(150, 70, 50, 50);  // 绘制圆}
};int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);MyWidget w;w.resize(300, 200);w.show();return app.exec();
}

📌 要点：

  • QPainter 需要绑定 this（当前窗口）。
  • setPen() 设置画笔颜色，setFont() 设置字体。
  • 使用 drawText()、drawRect()、drawEllipse() 等方法绘制不同图形。

QPaintDevice（绘图目标）

Qt 提供了多个 QPaintDevice，QPainter 需要在这些设备上绘制：

QPaintDevice 子类描述
QWidget用于窗口、按钮等组件
QPixmap用于绘制离屏位图（更高效）
QImage用于像素级操作（如滤镜、图像处理）
QPicture用于存储绘图命令（可回放）
QPrinter用于打印支持

在 QPixmap 上绘制

QPixmap pixmap(300, 200);
pixmap.fill(Qt::white);
QPainter painter(&pixmap);
painter.setPen(Qt::red);
painter.drawLine(10, 10, 100, 100);
pixmap.save("output.png");  // 保存为图片

📌 适用场景：

  • QPixmap 适合 高效绘制（用于 界面）。
  • QImage 适合 逐像素操作（用于 图像处理）。

QPaintEngine（绘图引擎）

QPaintEngine 负责将 QPainter 的绘图指令翻译成底层的 平台绘图调用（如 OpenGL、Raster、Direct2D）。

📌 你通常不需要直接使用 QPaintEngine，除非你要 自定义绘图设备。

绘图事件与交互

QPainter 主要在 paintEvent() 事件中使用，而绘图交互通常涉及：

  1. 鼠标事件（mousePressEvent、mouseMoveEvent）
  2. 定时器事件（QTimer） 实现动画
  3. 自定义控件绘制（QCustomPlot 等）

示例：鼠标拖动绘制线条

  • 打开 Qt Creator。
  • 选择 New Project，然后选择 Qt Widgets Application。
  • 设置项目名称和路径，点击 Next，然后选择合适的构建套件。
  • 点击 Finish 完成创建。

mainwindow.h

#ifndef DRAWWIDGET_H
#define DRAWWIDGET_H#include <QWidget>
#include <QPoint>
#include <QVector>class DrawWidget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:explicit DrawWidget(QWidget *parent = nullptr);~DrawWidget();protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override;  // 重写绘图事件void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标按下事件void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标移动事件void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标释放事件private:QVector<QPoint> points;  // 用来存储鼠标点击的点bool isDrawing = false;  // 标记是否正在绘制
};#endif // DRAWWIDGET_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QPainter>
#include <QMouseEvent>DrawWidget::DrawWidget(QWidget *parent): QWidget(parent)
{setWindowTitle("Draw with Mouse");setFixedSize(400, 300);  // 设置窗口大小
}DrawWidget::~DrawWidget()
{
}void DrawWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{QPainter painter(this);painter.setPen(Qt::black);  // 设置画笔颜色为黑色// 绘制已存储的所有点for (int i = 1; i < points.size(); ++i) {painter.drawLine(points[i - 1], points[i]);  // 绘制线条}
}void DrawWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{// 当鼠标按下时，开始绘制isDrawing = true;points.clear();  // 清除之前的点points.append(event->pos());  // 记录鼠标按下的位置update();  // 更新窗口，触发重绘
}void DrawWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{if (isDrawing) {points.append(event->pos());  // 记录鼠标拖动时的位置update();  // 更新窗口，触发重绘}
}void DrawWidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{if (isDrawing) {points.append(event->pos());  // 记录鼠标释放的位置isDrawing = false;  // 结束绘制update();  // 更新窗口，触发重绘}
}

主文件：main.cpp

#include <QApplication>
#include "mainwindow.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);// 创建窗口并显示DrawWidget w;w.show();return a.exec();
}

运行项目

  1. 在 Qt Creator 中构建并运行项目。
  2. 鼠标点击并拖动窗口，你将看到鼠标拖动的路径逐渐绘制出来。

  • mousePressEvent：当鼠标按下时，记录当前位置，并清空之前的点，开始绘制。
  • mouseMoveEvent：鼠标拖动时，不断记录新的点，并更新绘制区域。
  • mouseReleaseEvent：鼠标释放时，结束当前绘制过程，并记录最后一个点。

在窗口中实现动态绘制线条的效果

mainwindow.h

#ifndef DRAWWIDGET_H
#define DRAWWIDGET_H#include <QWidget>
#include <QVector>
#include <QPoint>class DrawWidget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:explicit DrawWidget(QWidget *parent = nullptr);~DrawWidget();protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override;  // 绘图事件void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标按下事件void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标移动事件void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event) override;  // 鼠标释放事件private:QVector<QVector<QPoint>> lines;  // 存储所有绘制的线条QVector<QPoint> currentLine;  // 当前绘制的线条
};#endif // DRAWWIDGET_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QPainter>
#include <QMouseEvent>DrawWidget::DrawWidget(QWidget *parent): QWidget(parent)
{setWindowTitle("动态鼠标绘制");setFixedSize(600, 400);  // 设置窗口大小
}DrawWidget::~DrawWidget()
{
}void DrawWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{QPainter painter(this);painter.setPen(QPen(Qt::black, 2));  // 设置黑色画笔，线宽 2// 绘制所有历史线条for (const auto &line : lines) {for (int i = 1; i < line.size(); ++i) {painter.drawLine(line[i - 1], line[i]);}}// 绘制当前线条for (int i = 1; i < currentLine.size(); ++i) {painter.drawLine(currentLine[i - 1], currentLine[i]);}
}void DrawWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{if (event->button() == Qt::LeftButton) {currentLine.clear();  // 清空当前线条currentLine.append(event->pos());  // 记录鼠标按下的点update();  // 触发重绘}
}void DrawWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{if (!currentLine.isEmpty()) {currentLine.append(event->pos());  // 记录鼠标移动轨迹update();  // 触发重绘，实现动态绘制}
}void DrawWidget::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{if (event->button() == Qt::LeftButton && !currentLine.isEmpty()) {lines.append(currentLine);  // 将当前线条加入历史线条currentLine.clear();update();  // 触发重绘}
}

main.cpp

#include <QApplication>
#include "mainwindow.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);DrawWidget w;w.show();return a.exec();
}

✅ 实时绘制：鼠标移动时，线条立即更新，无需等待鼠标释放。
✅ 多段绘制：支持多次绘制，每次释放鼠标都会存入历史线条。
✅ 动态更新：每次 mouseMoveEvent() 都会触发 update()，保证实时绘制效果。

小结

  • QPainter 是 Qt 的核心绘图 API，必须在 paintEvent() 或 QPaintDevice 绑定后使用。
  • QPaintDevice 提供绘图目标，如 窗口（QWidget）、位图（QPixmap）、图片（QImage）。
  • QPaintEngine 负责底层绘图，通常无需直接操作。
  • 事件机制（如 mouseMoveEvent()）可用于绘图交互。

绘图设备

在 Qt 中，绘图设备（QPaintDevice） 是用于支持 QPainter 进行绘制的对象。它提供了一个二维的绘图表面，可以是窗口、图片、缓冲区等。所有可以绘制的对象都继承自 QPaintDevice，例如 QWidget、QPixmap、QImage 等。

QPaintDevice 本身是一个基类，不能直接使用，而是通过其子类来提供不同的绘图方式和特性。

Qt 提供的主要绘图设备

Qt 提供了四种常见的绘图设备，分别是：

  1. QPixmap - 适用于屏幕显示的优化图像。
  2. QBitmap - QPixmap 的子类，仅支持单色位图（1 位深度）。
  3. QImage - 适用于像素级访问的图像数据。
  4. QPicture - 记录和重放 QPainter 命令的设备。

Qt 主要绘图设备的特点

绘图设备特点适用场景
QPixmap适用于屏幕显示，底层优化，存储格式与设备相关UI 组件绘制、按钮、标签、绘制缓冲
QBitmap单色位图 (1-bit)，是 QPixmap 的子类绘制蒙版、遮罩、位操作
QImage支持像素级访问，可独立于设备存储图像处理、滤波、像素操作
QPicture记录 QPainter 命令，适用于重放绘图操作矢量绘图、回放绘制

各个绘图设备的详细介绍

① QPixmap（屏幕优化的图像）

QPixmap 是一种高效的图像存储方式，它主要用于 屏幕显示，在底层进行了特定优化，能在不同操作系统上实现最快的绘制效果。QPixmap 不能 直接访问像素数据，因此 不适合像素级操作，如果需要操作像素，可以使用 QImage。

示例：加载并显示一张图片

  • 创建 Qt Widgets 应用程序
    在 Qt Creator 中，新建一个 Qt Widgets Application 项目，并选择 QMainWindow 作为主窗口类型。

  • 修改 mainwindow.h
    在 mainwindow.h 文件中，添加 QLabel 作为图片显示组件。

  • 修改 mainwindow.cpp
    在 mainwindow.cpp 文件中，加载并显示图片。

  • 运行程序，窗口中会显示 image.png 这张图片。

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include <QLabel>class MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private:QLabel *imageLabel;  // 用于显示图片的 QLabel
};#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QPixmap>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent)
{// 创建 QLabel 用于显示图片imageLabel = new QLabel(this);// 加载图片QPixmap pixmap("image.png");  // 确保 image.png 在可访问的路径if (pixmap.isNull()) {imageLabel->setText("图片加载失败");} else {imageLabel->setPixmap(pixmap);imageLabel->setScaledContents(true);  // 让图片适应 QLabel 大小}// 设置 QLabel 作为主窗口的中心组件setCentralWidget(imageLabel);resize(600, 400);  // 设置窗口大小
}MainWindow::~MainWindow()
{
}

main.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication app(argc, argv);MainWindow window;window.show();return app.exec();
}

如果路径不对

绘制图片

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include <QPixmap>class MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override;  // 监听绘制事件private:QPixmap pixmap;
};#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QPainter>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent)
{// 加载图片pixmap.load("D:/PIC/01.png");  // 替换为你的图片路径// 设置窗口大小resize(400, 300);
}// 监听绘制事件，使用 QPainter 进行绘制
void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event)
{QMainWindow::paintEvent(event);  // 调用基类的 paintEvent 以确保正常绘制QPainter painter(this);// 确保图片加载成功再绘制if (!pixmap.isNull()) {painter.drawPixmap(0, 0, pixmap.scaled(size(), Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation));}
}MainWindow::~MainWindow()
{
}

main.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);MainWindow w;w.show();return a.exec();
}

修改mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include <QPainter>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent)
{// 加载图片pixmap.load("D:/PIC/01.png");  // 替换为你的图片路径// 设置窗口大小resize(800, 400);  // 调整窗口大小以适应对比显示
}// 监听绘制事件，绘制原图和缩放后的图
void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *event)
{QMainWindow::paintEvent(event);  // 调用基类 paintEvent 确保正常绘制QPainter painter(this);if (!pixmap.isNull()) {// 1. 绘制原图（左侧）painter.drawPixmap(10, 10, pixmap);  // 原图按原始大小绘制// 2. 绘制缩放后的图（右侧）QPixmap scaledPixmap = pixmap.scaled(size() / 2, Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);int x = width() / 2;  // 放在右侧int y = (height() - scaledPixmap.height()) / 2;  // 居中对齐painter.drawPixmap(x, y, scaledPixmap);}
}MainWindow::~MainWindow()
{
}

✅ 左侧：按原始大小显示 原图
✅ 右侧：自适应窗口大小的 缩放图
✅ 缩放窗口时，右侧图像会随窗口大小变化

如果希望固定原图的位置或大小，可以手动调整 drawPixmap() 的 x, y 坐标。

QImage 和 QPixmap 的区别

QImage 和 QPixmap 都用于处理图像，但它们的用途不同。

1. 用途
  • QPixmap：用于屏幕显示，针对 GUI 绘图进行了优化，通常用于 QPainter 进行高效绘制。
  • QImage：用于图像处理，支持像素级修改，适合I/O 读写、图像转换、过滤处理等。
2. 平台依赖
  • QPixmap：依赖于 底层平台的绘图引擎，在不同系统上可能会有不同的显示效果（如 Windows、Linux、Mac）。
  • QImage：完全基于 Qt 自身的绘图引擎，在不同平台上的显示效果 一致。
3. 线程
  • QPixmap：不能在非 GUI 线程 中操作，因为它依赖于 底层绘图系统。
  • QImage：可以在非 GUI 线程 操作，因此适用于 多线程图像处理。
4. 像素操作
  • QPixmap：不支持直接像素访问，如果需要修改像素，必须先转换为 QImage。
  • QImage：支持 像素级别访问，可以用 setPixel() 和 pixel() 操作单个像素。
适用场景
QPixmapQImage
用途绘图 & 显示处理 & 操作
优化屏幕绘制优化像素处理优化
像素级操作❌ 不能直接访问像素✅ 可直接操作像素
线程支持仅 GUI 线程可用于非 GUI 线程
跨平台显示可能不同保持一致
  • 如果只是显示图片，使用 QPixmap（性能更好）
  • 如果要修改图片像素，使用 QImage
  • 如果要在多线程中操作图片，使用 QImage
  • 如果要在绘图中使用 QImage，先转换为 QPixmap
② QBitmap

QBitmap 是 QPixmap 的子类，表示 单色（黑白）位图，用于 遮罩（mask）和透明度处理。

特点
  • 仅支持 1-bit 深度（0 = 黑色，1 = 白色）。
  • 用于透明遮罩，例如创建窗口的 不规则形状 或 按钮透明背景。
  • 继承 QPixmap，受 GPU 加速，在绘制时效率较高。

示例：创建一个黑白遮罩

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QBitmap>class BitmapWidget : public QWidget
{
public:BitmapWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent) {}protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override{QPainter painter(this);// 创建 QBitmap（黑白位图）QBitmap bitmap(100, 100);bitmap.fill(Qt::color0);  // 全部填充为黑色// 在 QBitmap 上绘制白色图形QPainter bmpPainter(&bitmap);bmpPainter.setBrush(Qt::color1);bmpPainter.drawEllipse(20, 20, 60, 60);bmpPainter.end();// 显示位图painter.drawPixmap(50, 50, bitmap);}
};int main(int argc, char *argv[])
{QApplication app(argc, argv);BitmapWidget w;w.resize(200, 200);w.show();return app.exec();
}

应用场景

场景说明
遮罩效果例如 透明窗口、按钮背景透明化
简单二值化图像处理 黑白图形，如 OCR 预处理
高效绘制由于 QBitmap 继承 QPixmap，它使用 GPU 进行加速绘制
③ QImage

QImage 是 Qt 提供的 通用图像处理类，用于 像素级 访问和 图像文件读写。

特点
  • 支持多种格式（RGB、灰度、ARGB、CMYK）。
  • 可直接操作像素数据（setPixel()、pixel()）。
  • 支持 QPainter 进行绘制。
  • 可独立于 GUI 线程，适合 后台线程 进行图像处理。
  • 支持 Alpha 透明度，适用于 复杂的图像编辑。

示例：加载 QImage 并修改像素

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QImage>
#include <QPainter>class ImageWidget : public QWidget
{
public:ImageWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent){// 加载图片image = QImage("D:/PIC/01.png").scaled(300, 200, Qt::KeepAspectRatio);}protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override{QPainter painter(this);// 修改像素值（将左上角 50x50 区域变红）for (int y = 0; y < 50; ++y){for (int x = 0; x < 50; ++x){image.setPixel(x, y, qRgb(255, 0, 0));}}// 绘制 QImagepainter.drawImage(50, 50, image);}private:QImage image;
};int main(int argc, char *argv[])
{QApplication app(argc, argv);ImageWidget w;w.resize(400, 300);w.show();return app.exec();
}

应用场景

场景说明
图像处理进行 滤波、变换、像素修改
图片加载与保存QImage::load() / QImage::save() 支持 BMP, JPG, PNG 等格式
多线程处理可以在 后台线程 进行图像计算
透明度处理QImage::Format_ARGB32 处理带透明通道的图像
QBitmap vs QImage vs QPixmap
特性QBitmapQImageQPixmap
颜色深度1-bit (黑白)8-bit, 16-bit, 32-bit (支持透明)受 平台优化
用途遮罩、透明背景像素级处理、文件读写高效屏幕绘制
像素操作❌（不可修改像素）✅ setPixel() / pixel()❌（不能修改）
存储方式GPU内存GPU
支持 Alpha 透明❌✅（ARGB）✅（但像素不可直接操作）
多线程支持❌✅❌
④ QPicture 介绍

QPicture 是 Qt 提供的一种绘图设备，它可以 记录 和 重现 QPainter 的绘图命令。

特点

  1. 记录绘图操作：可以存储 QPainter 的绘制命令，并在稍后回放。
  2. 跨平台：使用 平台无关的二进制格式，与 Windows、Linux、Mac 兼容。
  3. 支持多种设备：可以绘制到 屏幕、SVG、PDF、PS、打印机等 设备上。
  4. 高效存储：不像 QPixmap 或 QImage 存储像素数据，QPicture 仅存储绘图命令，占用的存储空间较小。
  5. 适用于复杂绘制：在需要 多次重复相同绘制 时，QPicture 可以减少 绘图计算量，提高效率。
QPicture 的使用

1. 记录绘制命令

使用 QPainter::begin() 让 QPicture 记录绘制命令，使用 end() 停止记录。

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QPicture>
#include <QPushButton>class PictureWidget : public QWidget
{
public:PictureWidget(QWidget *parent = nullptr) : QWidget(parent){setFixedSize(400, 300);// 创建 QPicture 并记录绘制操作QPicture picture;QPainter painter;painter.begin(&picture);  // 开始记录绘图命令painter.setPen(Qt::blue);painter.setFont(QFont("Arial", 20));painter.drawText(50, 50, "Hello QPicture");painter.drawRect(100, 100, 200, 100);painter.end();  // 结束记录// 保存到文件picture.save("drawing.dat");}protected:void paintEvent(QPaintEvent *event) override{QPainter painter(this);// 读取 QPicture 并绘制QPicture picture;picture.load("drawing.dat");painter.drawPicture(0, 0, picture);}
};int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);PictureWidget w;w.show();return a.exec();
}
QPicture 使用流程
  1. 创建 QPicture 对象。
  2. 使用 QPainter::begin(&picture) 开始记录绘图命令。
  3. 执行 QPainter 相关绘图操作（如 drawText()、drawLine()）。
  4. 使用 QPainter::end() 结束绘制，记录保存。
  5. 调用 QPicture::save("filename") 保存到文件（可选）。
  6. 使用 QPicture::load("filename") 重新加载绘图数据。
  7. 在 paintEvent() 里调用 QPainter::drawPicture() 进行绘制。
适用场景
适用情况说明
重复绘制相同图形QPicture 存储的是绘制命令，不占用大量存储空间，提高效率。
存储复杂绘图适合用于 矢量图形存储，可以绘制到 屏幕、PDF、SVG、打印机 等不同设备上。
减少 CPU 计算直接回放绘图命令，而不是重新计算图形，减少 QPainter 计算量。
  • QPicture 适用于 记录和回放绘图操作，节省资源。
  • QPixmap 适用于 高效屏幕绘制，但不易存储和修改。
  • QImage 适用于 像素级处理和 I/O 读写，可以直接访问像素数据。

如果你需要在 多个设备上显示相同的矢量图形，或者需要 保存绘图过程，QPicture 是一个很好的选择！

文件处理 (File Handling)

QT 提供了一些类来帮助你处理文件读写、文件选择、目录遍历等操作。

  • QFile：用来处理文件的基本操作，如打开文件、读取、写入、关闭文件等。
QFile file("example.txt");
if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {QTextStream in(&file);QString content = in.readAll();qDebug() << content;file.close();
}
  • QFileDialog：用于显示文件对话框，允许用户选择文件或目录。
QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, "Open File", "", "Text Files (*.txt)");
if (!fileName.isEmpty()) {// 处理文件
}
  • QDir：用于处理目录的操作，如列出目录中的文件、创建目录等。
QDir dir("/path/to/directory");
QStringList files = dir.entryList(QDir::Files);
for (const QString &file : files) {qDebug() << file;
}

总结

  • 消息事件机制：通过事件循环和事件处理函数来响应用户输入。
  • 绘图：使用 QPainter、QPixmap 和 QGraphicsView 等类绘制图形、文本和图像。
  • 文件操作：通过 QFile、QFileDialog 和 QDir 类来处理文件和目录的读写及选择。

这些功能为你在 QT 中开发丰富的 GUI 应用程序提供了强大的支持。


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