Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

• Название: Основы программирования в Linux
• Автор: Нейл Мэтью
• Издательство: «БХВ-Петербург»
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9775-0289-4

В четвертом издании популярного руководства даны основы программирования в операционной системе Linux. Рассмотрены: использование библиотек C/C++ и стан­дартных средств разработки, организация системных вызовов, файловый ввод/вывод, взаимодействие процессов, программирование средствами командной оболочки, создание графических пользовательских интерфейсов с помощью инструментальных средств GTK+ или Qt, применение сокетов и др. Описана компиляция программ, их компоновка c библиотеками и работа с терминальным вводом/выводом. Даны приемы написания приложений в средах GNOME® и KDE®, хранения данных с использованием СУБД MySQL® и отладки программ. Книга хорошо структурирована, что делает обучение легким и быстрым.

Для начинающих Linux-программистов

---

Выполнив приложение, вы должны получить окно Qt (рис. 17.2).

$ ./qtl

Рис. 17.2 

Как это работает

В отличие от GTK+ здесь нет вмещающего в себя все заголовочного файла qt.h, поэтому вы должны явно включать заголовочные файлы всех используемых объектов.

Первый объект, с которым вы встречаетесь, — QApplication. Это главный объект Qt, который вы должны сформировать, передав ему в самом начале аргументы командной строки. У каждого приложения Qt должен быть один и только один объект типа QApplication, который вы должны создать перед тем, как делать что-то еще. QApplication имеет дело с внутренними встроенными операциями Qt, такими как обработка событий, размещение строк и управление внешним представлением.

Вы будете применять два метода QApplication: setMainWidget, который создает главный виджет вашего приложения, и exec, который запускает выполнение цикла отслеживания событий. Метод exec не возвращает управление до тех пор, пока либо не будет вызван метод QApplication::quit(), либо не будет закрыт главный виджет.

QMainWindow — базовый виджет окна в Qt, который поддерживает меню, панель инструментов и строку состояния. Он будет играть важную роль в этой главе, по мере того, как вы научитесь расширять его возможности и вставлять в него виджеты, формирующие интерфейс.

Далее мы обсудим механизм программирования, управляемого событиями, и вы вставите в приложение виджет PushButton.

Сигналы и слоты

Как вы видели в главе 16, сигналы и их обработка — главные механизмы, используемые приложениями GUI для реагирования на ввод пользователя, и ключевые функции библиотек GUI. Механизм обработки сигналов комплекта Qt состоит из сигналов и слотов или приемников, называемых сигналами и функциями обратного вызова в комплекте инструментов GTK+ или событиями и обработчиками событий в языке программирования Java.

Примечание

Имейте в виду, что сигналы Qt отличаются от сигналов UNIX, обсуждавшихся в главе 11.

Вот как устроено программирование, управляемое событиями: графический интерфейс пользователя состоит из меню, панелей инструментов, кнопок, полей ввода и множества других элементов GUI, называемых виджетами. Когда пользователь взаимодействует с виджетом, например, активизирует пункт меню или вводит какой-то текст в поле ввода, виджет порождает именованный сигнал, такой как clicked, text_changed или key_pressed. Как правило, вам захочется сделать что-то в ответ на действие пользователя, например, сохранить документ или выйти из приложения, и вы выполняете это, связав сигнал с функцией обратного вызова или слотом на языке Qt.

Применение сигналов и слотов довольно специфично — Qt определяет два новых соответствующим образом описанных псевдоключевых слова, signals и slots для обозначения в вашем программном коде классов сигналов и слотов. Это замечательно с точки зрения читаемости и сопровождения программного кода, но вы вынуждены пропускать свой код через отдельный этап препроцессорной обработки для поиска и замены этих псевдоключевых слов дополнительным кодом на языке С++.

Примечание

Таким образом, программный код с использованием Qt — не настоящий программный код на С++. Порой это становится проблемой для некоторых разработчиков. См. документацию Qt на Web-сайте http://doc.trolltech.com/, чтобы понять причину применения этих новых псевдоключевых слов в С++. Более того, применение сигналов и слотов не так уж отличается от Microsoft Foundation Classes (MFC, библиотека базовых классов Microsoft) в ОС Windows, в которой также используется модифицированное определение языка С++.

На способы применения сигналов и слотов в Qt есть несколько ограничений, но они не слишком существенные:

□ сигналы и слоты должны быть функциями-методами класса-потомка QObject;

□ при использовании множественного наследования QObject должен быть первым в списке класса;

□ оператор Q_OBJECT должен появляться первым в объявлении класса;

□ сигналы нельзя применять в шаблонах;

□ указатели на функцию не могут использоваться как аргументы в сигналах и слотах;

□ сигналы и слоты не могут переопределяться или обновляться до статуса public (общедоступный).

Поскольку вы должны писать ваши сигналы и слоты как потомков объекта QObject, логично создавать ваш интерфейс, расширяя и настраивая виджет, начиная с QWidget, базового виджета Qt, потомка виджета QObject. В комплекте Qt вы почти всегда будете создавать интерфейсы, расширяя такие виджеты, как QMainWindow.

Типичное определение класса в файле MyWindow.h для вашего GUI будет напоминать приведенное далее:

class MyWindow : public QMainWindow {

 Q_OBJECT

public:

 MyWindow();

 virtual ~MyWindow();

signals:

 void aSignal();

private slots:

 void doSomething();

}

Ваш класс — наследник объекта QMainWindow, который определяет функциональные возможности главного окна в приложении. Аналогичным образом при создании диалогового окна вы определите подкласс QDialog. Первым указан оператор Q_OBJECT, действующий как метка для препроцессора, за которым следуют обычные объявления конструктора и деструктора. Далее даны определения сигнала и слота.

У вас есть один сигнал и один слот, оба без параметров. Для порождения сигнала aSignal() вам нужно всего лишь в любом месте программы вызвать функцию emit:

emit aSignal();

Это означает, что все остальное обрабатывается Qt. Вам даже не потребуется реализация aSignal().

Для применения слотов их нужно связать с сигналом. Делается это соответствующим образом с помощью названного статического метода connect класса QObject:

bool QObject::connect(const QObject * sender, const char* signal,

 const QObject * receiver, const char * member);

Просто передайте объект, владеющий сигналом (отправитель), функцию сигнала, объект, владеющий слотом (приемником), и в завершение укажите имя слота.

В примере MyWindow, если бы вы захотели связать сигнал clicked виджета QPushButton с вашим слотом doSomething, вы бы написали:

connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(doSomething()));

Учтите, что необходимо применять макросы SIGNAL и SLOT для выделения функций сигналов и слотов. Как и в комплекте GTK+, вы можете связать ряд слотов с заданным сигналом и также связать слот с любым количеством сигналов с помощью множественных вызовов функции connect. Если она завершается аварийно, то возвращает FALSE.

Остается реализовать ваш слот в виде обычной функции-метода:

void MyWindow::doSomething() {

 // Код слота

}

Выполните упражнение 17.2.

Упражнение 17.2. Сигналы и слоты

Теперь, зная основы использования сигналов и слотов, применим их в примере. Усовершенствуйте QMainWindow, вставьте в него кнопку и свяжите сигнал кнопки clicked со слотом.

1. Введите следующее объявление класса и назовите файл ButtonWindow.h:

#include <qmainwindow.h>

class ButtonWindow : public QMainWindow {

 Q_OBJECT

public:

 ButtonWindow(QWidget *parent = 0, const char *name = 0);

 virtual ~ButtonWindow();

private slots:

 void Clicked();

};

2. Далее следует реализация класса в файле ButtonWindow.cpp:

#include "ButtonWindow.moc"

#include <qpushbutton.h>

#include <qapplication.h>

#include <iostream>

3. В конструкторе вы задаете заголовок окна, создаете кнопку и связываете сигнал нажатия кнопки с вашим слотом. setCaption — метод объектов типа QMainWindow, который, что неудивительно, задает заголовок окна:

ButtonWindow::ButtonWindow(QWidget *parent, const char* name) : QMainWindow(parent, name) {

 this->setCaption("This is the window Title");

 QPushButton *button = new QPushButton("Click Me!", this, "Button1");

 button->setGeometry(50, 30, 70, 20);

 connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(Clicked()));

}

4. Qt автоматически удаляет виджеты, поэтому ваш деструктор пуст:

ButtonWindow::~ButtonWindow() {}

5. Затем реализация слота:

void ButtonWindow::Clicked(void) {

 std::cout << "clicked!\n";

}

6. И наконец, в функции main вы просто создаете экземпляр типа ButtonWindow, делаете его главным окном вашего приложения и отображаете окно на экране:

int main(int argc, char **argv) {

 QApplication app(argc, argv);

 ButtonWindow *window = new ButtonWindow();

 app.setMainWidget(window);

 window->show();

 return app.exec();

}

7. Прежде чем вы сможете откомпилировать данный пример, необходимо запустить препроцессор для заголовочного файла. Программа этого препроцессора называется Meta Object Compiler (moc, компилятор метаобъекта) и должна быть включена в пакет комплекта Qt. Выполните moc для файла ButtonWindow.h, сохранив результат в файле ButtonWindow.moc: