QT Quick之quick与C++混合编程

        Qt quick能够生成非常绚丽界面，但有其局限性的，对于一些业务逻辑和复杂算法，比如低阶的网络编程如 QTcpSocket ，多线程，又如 XML 文档处理类库 QXmlStreamReader / QXmlStreamWriter 等等，在 QML 中要么不可用，要么用起来不方便，所以就有了quick和C++混合编程的需求。

原理和方法

        简单来说，混合编程就是通过Qml高效便捷的构建UI界面，而使用C ++来实现业务逻辑和复杂算法。Qt集成了QML引擎和Qt元对象系统，使得QML很容易从C ++中得到扩展，在一定的条件下，QML就可以访问QObject派生类的成员，例如信号、槽函数、枚举类型、属性、成员函数等。

要想在Qml中访问C ++对象，必然要找到一种方法在两者之间建立联系，而Qt中提供了两种在 QML 环境中使用C ++对象的方式：

• 在C ++中实现一个类，注册到Qml环境中，Qml环境中使用该类型创建对象
• 在C ++中构造一个对象，将这个对象设置为Qml的上下文属性，在Qml环境中直接使用该属性

两种方式之间的区别是第一种可以使C ++类在QML中作为一个数据类型，例如函数参数类型或属性类型，也可以使用其枚举类型、单例等，功能更强大。

QML可以访问的C++ 类

        先来看第一种方式，C++类要想被QML访问，首先必须满足两个条件：一是派生自QObject类或QObject类的子类，二是使用Q_OBJECT宏。QObject类是所有Qt对象的基类，作为Qt对象模型的核心，提供了信号与槽机制等很多重要特性。Q_OBJECT宏必须在private区（C++默认为private）声明，用来声明信号与槽，使用Qt元对象系统提供的内容，位置一般在语句块首行。我们还是新建一个Qt quick工程，然后我们一点一点的来看如何实现可以被QML访问的C++类。首先肯定是需要构建一个类：

 

 

信号和槽

只要是信号和槽，都可以在 QML 中访问，可以把 C++ 对象的信号连接到 QML 中定义的方法上，也可以把 QML 对象的信号连接到 C++ 对象的槽上，还可以直接调用 C++ 对象的槽或信号……所以，这是最简单好用的一种途径。

在mixing.h文件中定义一个信号和一个槽函数

 

#ifndef MIXING_H
#define MIXING_H
#include <QObject>
#include <QColor>
class Mixing : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Mixing(QObject *parent = nullptr);
signals:void colorChanged(const QColor & color);
public slots:void start();
};
#endif // MIXING_H

Mixing类中的信号colorChanged()和槽函数start都可以被Qml访问，但是注意槽必须被声明为public或protected，而且信号在 C++ 中使用时要用到emit关键字，但是在Qml中就是个普通的函数。我们想要实现的效果是点击鼠标，改变窗体颜色，看一下信号和槽是如何在Qml和 C++中传递的。

在mixing.cpp中声明槽函数

#include "mixing.h"
#include <QDebug>Mixing::Mixing(QObject *parent) : QObject(parent)
{}void Mixing::start()
{qDebug() << "start";emit colorChanged(Qt::blue);
}

 这里传递了一个颜色到Qml中，当然，现在我们肯定还无法在qml文件中使用Mixing类，那么如何将Mixing类注册为Qml类型呢？其实有很多办法，我们这里就举一个最常规的注册类型qmlRegisterType。它比较常见的原型：

template<typename T>
int qmlRegisterType(const char *uri, int versionMajor, int versionMinor, const char *qmlName)

 

模板参数typename ，就是你要实现的 C++ 类的类名。它的第一个参数uri ，让你指定一个唯一的包名，类似Java 中的那种，一是用来避免名字冲突，二是可以把多个相关类聚合到一个包中方便引用。比如我们常写这个语句 "import QtQuick.Controls 2.3" ，其中的 "QtQuick.Controls" 就是包名 uri ，而2.3则是版本，是versionMajor和versionMinor的组合。 qmlName则是 QML中可以使用的类名。

我们通过qmlRegisterType将Mixing注册为qml类型，修改main.cpp文件

 

#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QtQml>
#include "mixing.h"int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication::setAttribute(Qt::AA_EnableHighDpiScaling);QGuiApplication app(argc, argv);qmlRegisterType<Mixing>("an.qt.Mixing", 1, 0, "Mixing");QQmlApplicationEngine engine;engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/main.qml")));if (engine.rootObjects().isEmpty())return -1;return app.exec();
}

 

我们把Mixing类注册成为Qml类型Mixing，主版本是1，次版本是0，包名是an.qt.Mixing。注意：注册动作一定要放在 QML 上下文创建之前，否则的话，注册是没有用的。

接下来我们就可以在qml文件中导入Mixing类，并且使用它了。

import QtQuick 2.9
import QtQuick.Window 2.2
import an.qt.Mixing 1.0Window {id:rootvisible: truewidth: 640height: 480title: qsTr("mixing")MouseArea{anchors.fill: parentonClicked: {mixing.start()}}Mixing{id: mixingonColorChanged: {root.color = color}}
}

 

Mixing这时就像Qml中一个普通的类型一样使用了，点击鼠标，调用Mixing中的start函数，输出“start”,改变窗体的颜色为蓝色。

 

枚举类型

如果想要在注册的类中使用枚举类型，可以使用Q_ENUMS 宏将该枚举注册到元对象系统中。修改mixing.h文件

class Mixing : public QObject
{Q_OBJECTQ_ENUMS(BALL_COLOR)public:explicit Mixing(QObject *parent = nullptr);enum BALL_COLOR{BALL_COLOR_YELLOW,BALL_COLOR_BLUE,BALL_COLOR_GREEN,};signals:void colorChanged(const QColor & color);public slots:void start(BALL_COLOR ballColor);
};

我们注册了枚举类型之后，在Qml中就可以用 ${CLASS_NAME}.${ENUM_VALUE} 的形式来访问了。看一下qml文件中的内容。主要修改的是MouseArea部分。

MouseArea{anchors.fill: parentacceptedButtons:Qt.LeftButton | Qt.RightButton;onClicked: {if(mouse.button === Qt.LeftButton){mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_BLUE)}else if(mouse.button === Qt.RightButton){mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_GREEN)}}onDoubleClicked: {mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_YELLOW)}
}

从上面的代码可以看出，调用枚举类型的方法形如Mixing.BALL_COLOR_BLUE，注意前面是类名哦，不是设置的id。我们这次要实现的效果是点击鼠标左键，窗口颜色变蓝；点击鼠标右键，窗口颜色变绿；双击鼠标，窗口颜色变黄。

然后将逻辑处理部分写到mixing.cpp文件。

void Mixing::start(BALL_COLOR ballColor)
{QColor color;qDebug() << "start";switch (ballColor) {case BALL_COLOR_BLUE:color = Qt::blue;break;case BALL_COLOR_GREEN:color = Qt::green;break;case BALL_COLOR_YELLOW:color = Qt::yellow;break;}emit colorChanged(color);
}

用了一个switch选择器来实现颜色的切换。效果如下：

 C++ 类的属性和成员函数

        在定义一个类的成员函数时使用Q_INVOKABLE宏来修饰，但是注意的是在QML中访问的前提是public或protected成员函数，而且这个宏必须放在返回函数前面。

而定义属性则需要使用Q_PROPERTY 宏，通过它定义的属性，可以在 QML 中访问、修改，也可以在属性变化时发射特定的信号。要想使用 Q_PROPERTY 宏，定义的类必须是QObject的后裔，必须在类首使用Q_OBJECT宏。

Q_PROPERTY宏的原型：

Q_PROPERTY(type name(READ getFunction [WRITE setFunction] |MEMBER memberName [(READ getFunction | WRITE setFunction)])[RESET resetFunction][NOTIFY notifySignal][REVISION int][DESIGNABLE bool][SCRIPTABLE bool][STORED bool][USER bool][CONSTANT][FINAL])

属性的type、name是必需的，其它是可选项，最常用的有READ、WRITE、NOTIFY。属性的type可以是QVariant支持的任何类型，也可以是自定义类型，包括自定义类、列表类型、组属性等。另外，属性的READ、WRITE、RESET是可以被继承的，也可以是虚函数，这些特性并不常用。

• READ：读取属性值，如果没有设置MEMBER的话，它是必需的。一般情况下，函数是个const函数，返回值类型必须是属性本身的类型或这个类型的const引用，没有参数。
• WRITE：设置属性值，可选项。函数必须返回void，有且仅有一个参数，参数类型必须是属性本身的类型或这个类型的指针或引用。
• NOTIFY：与属性关联的可选信号。这个信号必须在类中声明过，当属性值改变时，就可触发这个信号，可以没有参数，有参数的话只能是一个类型同属性本身类型的参数，用来记录属性改变后的值。

我们从代码中看一下如何定义，修改mixing.h文件

class Mixing : public QObject
{Q_OBJECTQ_ENUMS(BALL_COLOR)Q_PROPERTY(unsigned int number READ Number WRITE setNumber NOTIFY Numberchanged)public:explicit Mixing(QObject *parent = nullptr);enum BALL_COLOR{BALL_COLOR_YELLOW,BALL_COLOR_BLUE,BALL_COLOR_GREEN,};unsigned int Number() const;void setNumber(const unsigned int &Number);Q_INVOKABLE void stop();signals:void colorChanged(const QColor & color);void Numberchanged();public slots:void start(BALL_COLOR ballColor);private:unsigned int m_Number;
}

可以看到我们通过Q_INVOKABLE修饰了stop函数。通过Q_PROPERTY修饰了名为number的属性，number通过Number函数读得数据，通过setNumber函数写入数据，触发信号是Numberchanged函数。在cpp文件中写这几个函数的内容。

unsigned int Mixing::Number() const
{return m_Number;
}void Mixing::setNumber(const unsigned int &number)
{if(number != m_Number){m_Number = number;emit Numberchanged();}
}void Mixing::stop()
{qDebug() << "颜色改变啦！！！";
}

接下来我们就可以在Qml中调用函数和属性了，打开界面什么都不做时，会输出number的初始值，因为没有为其初始化，所以大家返回的数据可能不一定为0。双击时，会设置number的值，这里我们设置的是10，主要就是通过setNumber来写数的。当number的值改变，会触发Numberchanged信号，发射出去。所以还需要在Qml中写一个信号处理函数，也是输出number的值，不过现在输出的就是改变之后的number了。

MouseArea{anchors.fill: parentacceptedButtons:Qt.LeftButton | Qt.RightButton;onClicked: {if(mouse.button === Qt.LeftButton){mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_BLUE)}else if(mouse.button === Qt.RightButton){mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_GREEN)}}onDoubleClicked: {mixing.start(Mixing.BALL_COLOR_YELLOW)mixing.number = 10;}
}Mixing{id: mixingonColorChanged: {root.color = colormixing.stop(color)}Component.onCompleted:{console.log("default ball number is", number)}onNumberChanged:{console.log("new ball number is", number) }
}