news 2026/5/1 9:45:05

第11章 自定义库

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张小明

前端开发工程师

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第11章 自定义库

第十一章 自定义库

当Qt Designer提供的界面组件无法满足实际设计需求时，提供了两种方法来自定义和扩展界面组件：提升法和设计自定义Widget插件。

  1. 提升法

    这种方法主要用于将已有的组件（如QGraphicsView）提升为自定义的类（如TGraphicsView）。这样做可以在原有组件的基础上增加更多的自定义属性和功能，同时保留原有组件的大部分特性和行为。这种方法操作相对简单，适用于对现有组件进行小幅度定制的情况。

  2. 设计自定义Widget插件

    如果需要更深入的自定义或者需要经常使用某个自定义组件，那么可以通过设计自己的Widget插件并安装到Qt Designer的组件面板中。这样，该自定义组件的使用就像Qt自带的界面设计组件一样方便。这种方法更为灵活和强大，但需要更多的开发和配置工作。

自定义插件和库

当Qt Designer自带的组件无法满足特定需求时，开发者可以通过继承QWidget或其它界面组件类来创建自定义的界面组件。这样的自定义组件可以具有特殊的显示效果和功能。

文中以一个示例项目samp11_1为例，详细解释了如何从QWidget类继承创建一个自定义界面组件类TBattery，并展示了如何在程序中使用这个组件。这个组件具有显示电池图形和根据电量更新显示的功能，通过重写paintEvent()函数来实现特殊的界面显示效果。此外，还使用了滑动条来动态设置电池电量，电池图形的显示也会随之更新。

做一个插件

Qt Designer Widget 插件

如何做插件

使用插件

Qt插件API概述：

  • Qt提供了两套插件API：高级API用于扩展Qt本身的功能（如数据库驱动、图像格式等），低级API用于扩展自行编写应用程序的功能，特别是创建Qt Designer Widget插件。

插件安装目录与示例：

  • 介绍了Qt自带插件的安装目录，并举例说明了如imageformats和sqldrivers等插件的存放位置及其作用。

创建Qt Designer Widget插件：

  • 以创建TPBattery类为例，详细描述了使用Qt Creator创建Qt Designer Widget插件的过程，包括设置插件项目名称、选择开发套件、设置自定义Widget类名称、设置插件名称和资源文件名称等步骤。

编译与安装注意事项：

  • 强调了编译插件时编译器的重要性，必须与编译Qt Creator的编译器一致，否则插件无法在Qt Designer中正常显示。
  • 说明了Debug和Release模式编译的插件分别适用于不同模式编译的应用程序，并指出Debug模式下编译的插件文件名后会增加“d”字母。

编译结果：

  • 描述了编译后生成的文件（如tpbatteryplugin.dll和tpbatteryplugin.lib），并解释了文件名后缀“d”的含义。

静态库

静态库的使用

当第三方代码以源程序文件的形式提供时，可以直接将文件加入项目进行编译。静态库则是将编译好的目标文件进行归档处理得到的库文件，其特点是编译时会嵌入到可执行文件中，无需在运行时额外加载。

使用静态库时，需要确保静态库的头文件和库文件都已正确添加到项目中，并在编译链接时指定静态库的路径。

大型软件项目中的使用

对于大型软件项目，使用动态库更为合适，因为可以独立更新和维护库文件，而不需要重新编译整个应用程序。例如，VTK和OpenCV等大型软件库通常会被编译为动态库供其他项目使用。

Qt Creator中的操作

Qt Creator支持创建和管理静态库和动态库项目。无论是MSVC还是MinGW等编译器，都可以在Qt Creator中创建相应的库文件。

创建静态库

在Qt中创建静态库的过程与创建共享库类似，但有一些不同之处。下面是创建静态库的步骤：

步骤1：创建一个新项目

  1. 打开 Qt Creator。
  2. 选择“新建项目”。
  3. 选择“库”下的“C++静态库”。
  4. 点击“继续”，根据提示设置项目名称和路径。

步骤2：设置项目文件（.pro）

在项目的.pro文件中，添加以下配置以指定创建静态库：

QT += core QT -= gui # 如果不需要GUI支持 CONFIG += c++11 # 选择C++11标准 CONFIG += staticlib # 指定为静态库 TARGET = mystaticlibrary # 静态库名称

步骤3：编写代码

创建一个头文件和实现文件。例如，创建mymath.h和mymath.cpp。

mymath.h：

#ifndefMYMATH_H#defineMYMATH_HclassMyMath{public:staticdoubleadd(doublea,doubleb);};#endif// MYMATH_H

mymath.cpp：

#include"mymath.h"doubleMyMath::add(doublea,doubleb){returna+b;}

步骤4：构建静态库

  1. 在 Qt Creator 中，选择构建（Build）按钮。
  2. 选择“构建项目”以生成静态库。

构建完成后，你会在项目的输出目录（通常是release或debug文件夹）中找到生成的静态库文件（.a或.lib）。

步骤5：使用静态库

要在其他 Qt 项目中使用这个静态库，请按照以下步骤：

  1. 将生成的静态库文件复制到新的项目目录的某个位置。
  2. 在新项目的.pro文件中添加如下配置：
INCLUDEPATH += path/to/mylibrary # 头文件路径 LIBS += -Lpath/to/mylibrary -lmystaticlibrary # 库文件路径

在代码中包含头文件并调用库中的函数：

#include"mymath.h"intmain(){doubleresult=MyMath::add(1.0,2.0);// ...}

使用静态库

步骤1：创建一个新项目

  1. 打开Qt Creator。
  2. 选择“新建项目”。
  3. 选择“库”下的“C++静态库”。
  4. 点击“继续”，并设置项目名称和路径。

步骤2：设置项目文件（.pro）

在项目的.pro文件中，添加以下配置以指定创建静态库：

QT += core QT -= gui # 如果不需要GUI库 CONFIG += c++11 # 选择C++11标准 CONFIG += static # 指定为静态库 TARGET = mylibrary # 静态库名称

步骤3：编写代码

创建头文件和实现文件。例如，创建mymath.h和mymath.cpp。

mymath.h：

#ifndefMYMATH_H#defineMYMATH_HclassMyMath{public:staticdoubleadd(doublea,doubleb);};#endif// MYMATH_H

mymath.cpp：

#include"mymath.h"doubleMyMath::add(doublea,doubleb){returna+b;}

步骤4：构建静态库

  1. 在Qt Creator中，选择构建（Build）按钮。
  2. 选择“构建项目”以生成静态库。

构建完成后，你会在项目的输出目录（通常是release或debug文件夹）中找到生成的静态库文件（例如，.a或.lib）。

步骤5：使用静态库

要在其他Qt项目中使用这个静态库，请按照以下步骤：

  1. 将生成的静态库文件复制到新的项目目录的某个位置。
  2. 在新项目的.pro文件中添加如下配置：
INCLUDEPATH += path/to/mylibrary # 头文件路径 LIBS += -Lpath/to/mylibrary -lmylibrary # 链接库文件

在代码中包含头文件并调用库中的函数：

#include"mymath.h"intmain(intargc,char*argv[]){// 调用静态库中的函数doubleresult=MyMath::add(1.0,2.0);// ...}

动态库

在Qt中，动态库被称为共享库，在 Windows 平台上就是动态链接库。共享库项目编译后生成后缀为“.dll”的动态链接库文件，.dll文件是在应用程序运行时才被加载和调用的，不像静态库那样在编译期间就被嵌入可执行文件。若更新了.dll 文件版本，只要接口未变，应用程序就可以正常调用动态链接库。

动态库的使用

动态库则是在运行时被链接和使用的库文件，不会嵌入到可执行文件中。这种库的优势在于更新时无需重新编译整个项目，灵活性更高。Qt项目在编译和运行时通常会使用到动态库。

动态库的文件名后缀因平台和编译器不同而有所差异，如Windows平台上的“.dll”文件。在Qt Creator中，可以创建和管理动态库项目。

创建共享库

在Qt中创建共享库（动态链接库）比较简单。下面是创建共享库的步骤：

步骤1：创建一个新项目

  1. 打开Qt Creator。
  2. 选择“新建项目”。
  3. 选择“库”下的“C++共享库”。
  4. 点击“继续”，并根据提示设置项目名称和路径。

步骤2：设置项目文件（.pro）

在项目的.pro文件中，添加以下配置以指定创建动态库：

QT += core QT -= gui # 如果不需要GUI库 CONFIG += c++11 # 选择C++11标准 CONFIG += shared # 指定为共享库 TARGET = mylibrary # 共享库名称

步骤3：编写代码

创建一个头文件和实现文件。例如，创建mymath.h和mymath.cpp。

mymath.h：

#ifndefMYMATH_H#defineMYMATH_H#include<QtCore/qglobal.h>#ifdefined(MYMATH_LIBRARY)#defineMYMATH_EXPORTQ_DECL_EXPORT#else#defineMYMATH_EXPORTQ_DECL_IMPORT#endifclassMYMATH_EXPORTMyMath{public:staticdoubleadd(doublea,doubleb);};#endif// MYMATH_H

mymath.cpp：

#include"mymath.h"doubleMyMath::add(doublea,doubleb){returna+b;}

步骤4：构建共享库

  1. 在Qt Creator中，选择构建（Build）按钮。
  2. 选择“构建项目”以生成共享库。

构建完成后，你会在项目的输出目录（通常是release或debug文件夹）中找到生成的共享库文件（.dll、.so或.dylib）。

步骤5：使用共享库

要在其他Qt项目中使用这个共享库，请按照以下步骤：

  1. 将生成的共享库文件复制到新的项目目录的某个位置，或将其添加到系统路径。
  2. 在新项目的.pro文件中添加如下配置：
INCLUDEPATH += path/to/mylibrary # 头文件路径 LIBS += -Lpath/to/mylibrary -lmylibrary # 库文件路径
  1. 在代码中包含头文件并调用库中的函数：
#include"mymath.h"intmain(){doubleresult=MyMath::add(1.0,2.0);// ...}

使用共享库

调用共享库（也称为动态链接库，DLL或so文件）的方式有两种，分别是显式链接和隐式链接。

1、共享库的调用方式

Qt支持使用共享库来组织和重用代码。共享库可以被多个程序共享，减少内存占用和磁盘空间使用。

显式链接

在显式链接中，程序在运行时加载共享库，并且可以动态地使用库中的函数。你需要使用dlopen和dlsym来加载和调用库。

**示例：**假设有一个共享库libmymath.so，其包含一个加法函数。

// mymath.hextern"C"doubleadd(doublea,doubleb);// mymath.cpp#include"mymath.h"extern"C"doubleadd(doublea,doubleb){returna+b;}

使用显式链接：

#include<QCoreApplication>#include<QDebug>#include<dlfcn.h>// 用于Linux共享库intmain(intargc,char*argv[]){QCoreApplicationa(argc,argv);void*handle=dlopen("libmymath.so",RTLD_LAZY);if(!handle){qDebug()<<"Cannot open library:"<<dlerror();return1;}typedefdouble(*add_t)(double,double);add_t add=(add_t)dlsym(handle,"add");if(!add){qDebug()<<"Cannot load symbol 'add':"<<dlerror();dlclose(handle);return1;}doubleresult=add(1.0,2.0);qDebug()<<"Result:"<<result;dlclose(handle);returna.exec();}

2、隐式链接调用共享库

隐式链接是一种在编译时链接共享库的方法。在编译时，编译器会知道库的存在，并根据选择的编译选项来链接库。

示例：设置项目文件（.pro）来使用共享库。

# myproject.pro TEMPLATE = app TARGET = MyApp QT += core SOURCES += main.cpp LIBS += -L$$PWD/ -lmymath # 指定库路径和链接库名

然后在代码中直接调用库中的方法：

#include<QCoreApplication>#include<QDebug>#include"mymath.h"// 包含头文件intmain(intargc,char*argv[]){QCoreApplicationa(argc,argv);doubleresult=add(1.0,2.0);// 直接调用qDebug()<<"Result:"<<result;returna.exec();}

总结

  • 显式链接适合于需要在运行时决定是否加载库的场景。使用动态加载提供了更大的灵活性。
  • 隐式链接在编译时进行，与标准的编译和链接过程相似，通常用于更简单的情况。
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