每天研究一个Qt类之QApplication

前言

创建Qt App项目的时候，我们总能在main函数里面见到

正文

这里可以看到它继承自QGuiApplication，而QGuiApplication又继承自QCoreApplication

剩下的我就挑一些重要的来说

notify()

它是一个虚函数，重载了QGuiApplication中的notify函数

1. 作用

• notify 函数负责将事件（如鼠标点击、键盘输入、窗口大小改变等）分发给对应的接收对象（通常是 QObject 或其子类）。当一个事件发生时，Qt 框架会通过 QApplication::notify 将该事件传递给目标对象。

2. 函数原型

virtual bool notify(QObject *receiver, QEvent *event) override;

• receiver：这是指向事件的目标对象的指针，即事件的接收者。
• event：这是指向要发送的事件的指针。

3. 返回值

• 返回 true 表示事件已被处理。
• 返回 false 表示事件未被处理，通常意味着事件会继续被传递给其他可能的处理者，或者被忽略。

4. 典型用途

• 事件拦截和自定义处理：通过继承 QApplication 并重写 notify 方法，可以在事件分发之前拦截事件，做一些自定义处理。例如，你可以在应用程序中实现全局的事件过滤、日志记录、异常捕获、调试信息输出等。

  class MyApplication : public QApplication
  {
  public:
      MyApplication(int &argc, char **argv)
          : QApplication(argc, argv) {}
  
      bool notify(QObject *receiver, QEvent *event) override
      {
          // 处理或记录事件
          if (event->type() == QEvent::MouseButtonPress) {
              qDebug() << "Mouse button pressed!";
          }
  
          // 调用基类的 notify 方法，继续正常的事件分发
          return QApplication::notify(receiver, event);
      }
  };
  

• 全局异常处理：可以在 notify 函数中捕获异常，防止程序因为未捕获的异常而崩溃。这样可以增加程序的稳定性和健壮性。

  bool MyApplication::notify(QObject *receiver, QEvent *event) {
      try {
          return QApplication::notify(receiver, event);
      } catch (std::exception &e) {
          qCritical() << "Exception caught:" << e.what();
          return false;
      }
  }
  

5. 注意事项

• 性能影响：因为 notify 是事件处理的核心函数，重写时应谨慎处理，避免引入大量计算或复杂逻辑，这可能会影响整个应用程序的性能。

• 调用基类方法：在重写 notify 函数时，通常需要调用基类的 QApplication::notify 方法，以确保事件能够被正常分发到目标对象，除非你有特殊需要阻止事件的传递。

• 线程安全：notify 可能会在多个线程中被调用，因此在重写 notify 时，确保代码是线程安全的。

exec()

int QApplication::exec() 是 QApplication 类的一个成员函数，它是启动 Qt 事件循环的核心函数。exec() 函数将阻塞，直到应用程序退出为止，因此通常是应用程序的最后一个函数调用。

1. 作用

• exec() 函数启动了 Qt 的事件循环。这意味着在调用此函数后，应用程序将开始处理各种事件，如用户输入、窗口事件、定时器事件等。
• 事件循环一直运行，直到应用程序调用 QApplication::quit() 或关闭所有窗口。

2. 函数原型

int exec();

3. 返回值

• exec() 的返回值是一个整数，通常表示应用程序的退出状态。返回的整数值通常是从 QApplication::quit(int returnCode) 中的 returnCode 参数传递的。如果没有明确指定，通常会返回 0，表示正常退出。

4. 使用示例

#include <QApplication>
#include <QPushButton>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    
    QPushButton button("Hello, World!");
    button.show();
    
    return app.exec();  // 启动事件循环
}

在这个例子中，app.exec() 会启动事件循环，使按钮能够响应用户的点击事件。当用户关闭窗口或应用程序时，事件循环将结束，并返回一个退出状态码。

5. 内部机制

• 事件循环：当 exec() 被调用时，它会进入一个无限循环，等待和分发来自操作系统的事件，例如鼠标点击、键盘输入和窗口管理事件。事件循环会不断检查事件队列，并将事件分发到目标对象进行处理。

• 退出条件：事件循环通常会在以下情况下退出：

  • 调用了 QApplication::quit()。
  • 所有的顶级窗口（例如主窗口）都被关闭时，默认情况下也会退出事件循环。

6. 注意事项

• 阻塞操作：exec() 函数是一个阻塞函数，这意味着在调用它之后，控制权不会返回，直到事件循环退出。这就是为什么 exec() 通常是 main() 函数中的最后一个调用。

• 单实例：在一个应用程序中，通常只能有一个 QApplication 实例，且只能调用一次 exec() 函数。

7. 总结

int QApplication::exec() 是启动 Qt 应用程序事件循环的核心函数。通过调用它，应用程序开始处理用户交互、定时器事件和其他系统事件。它是 Qt 应用程序的核心运行机制，确保 GUI 界面能够正常工作和响应。

qApp

qApp竟然是个宏，你敢信？不看帮助文档是真的不知道
用于访问当前正在运行的 QApplication 或 QGuiApplication 唯一对象的全局指针。它相当于 QCoreApplication::instance ()，它允许方便地访问应用程序对象而无需显式地传递指针。

#define qApp QCoreApplication::instance()

qApp 的用法和示例

通常在 Qt 应用程序中，你可以使用 qApp 来执行与应用程序全局状态相关的操作。例如：

#include <QApplication>
#include <QMessageBox>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    // 使用 qApp 访问 QApplication 对象
    QMessageBox::information(nullptr, "App Info", QString("Application Name: %1").arg(qApp->applicationName()));
    
    return qApp->exec();
}

在这个例子中，qApp 被用来访问 QApplication 对象并获取应用程序的名称。

qApp 的介绍

• qApp 是一个宏，它实际上是对 QApplication::instance() 的简写。
• 它返回指向当前 QApplication 或 QGuiApplication 对象的指针。在 Qt 应用程序的任何地方，只要需要访问应用程序对象，都可以使用 qApp。
• 由于 qApp 是一个全局宏，因此它可以在应用程序的任何地方使用，而不需要显式地传递 QApplication 对象的指针。

注意事项

• 只有在 GUI 应用程序中创建了 QApplication 或 QGuiApplication 对象后，qApp 才能使用。否则，使用 qApp 可能会导致访问空指针的错误。
• 对于非 GUI 应用程序（如控制台应用程序），应使用 QCoreApplication，此时 qApp 也可以指向 QCoreApplication 对象。

quit()与exit()

我们在 Qt 应用程序中，在关闭程序的时候可以通过 QApplication 提供的 exit() 和 quit() 方法来退出应用程，也经常在别人的代码中看到运用。这两个方法都是QCoreApplication的函数，QApplication 只是继承了这些函数

1. QApplication::exit(int returnCode = 0)

exit() 方法用于终止应用程序的事件循环，并返回一个整数值作为退出代码。默认情况下，返回代码为 0，表示正常退出。

#include <QApplication>
#include <QPushButton>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QPushButton button("Exit Application");
    QObject::connect(&button, &QPushButton::clicked, [&]() {
    	// 终止事件循环并返回0
    	// 本质上和QCoreApplication::exit(0)一样
        QApplication::exit(0); 
    });
    button.show();

    return app.exec();
}

2. QApplication::quit()

quit() 方法相对简单，它实际上调用了 exit(0)，即终止事件循环并返回 0 作为退出代码。

#include <QApplication>
#include <QPushButton>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QPushButton button("Quit Application");
    QObject::connect(&button, &QPushButton::clicked, &QApplication::quit); // 终止事件循环并返回0
    button.show();

    return app.exec();
}

区别

• exit(int returnCode)：允许你指定返回代码，这对于需要传递退出状态的应用程序比较有用。
• quit()：等同于 exit(0)，更简洁，当你不需要指定退出代码时可以使用它。

调用时机

无论使用 exit() 还是 quit()，都只能在 QApplication::exec() 已经启动并正在运行事件循环时调用，否则不会有任何效果。

注意事项

• quit() 和 exit() 会退出事件循环，但它们不会立即终止应用程序，而是会等待所有的事件处理完毕后再退出。
• 在某些情况下，调用 quit() 或 exit() 后，可能需要进行一些清理工作，这时可以连接到 QApplication::aboutToQuit() 信号进行处理。

QObject::connect(&app, &QApplication::aboutToQuit, [](){
    // 在应用程序退出前执行一些清理操作
    qDebug() << "Application is about to quit!";
});

这种方式确保了在应用程序退出之前，有机会执行任何必要的清理工作。

题外话

QApplication 和 QGuiApplication, QCoreApplication

• QCoreApplication：

  • 是所有 Qt 程序的基础类，处理非图形用户界面的应用程序的主控制流和设置。
  • 适用于没有图形界面的应用程序。

• QGuiApplication：

  • 继承自 QCoreApplication，用于处理有图形用户界面的应用程序，但不涉及小部件 (widgets)。
  • 适用于不使用 QWidget 的 GUI 应用程序。

• QApplication：

  • 继承自 QGuiApplication，是所有涉及 QWidget 的应用程序的主类。
  • 适用于需要图形用户界面的小部件应用程序。

注意事项

• 唯一实例：一个应用程序中只能有一个 QApplication 实例。多次创建 QApplication 对象会导致应用程序的异常行为。

• 事件处理：所有用户事件（如按键、鼠标点击等）都通过 QApplication 进行处理。如果没有进入事件循环（即未调用 exec()），用户界面将不会响应用户输入。

• 资源管理：QApplication 负责全局资源（如字体、样式）的管理，这些资源在 QApplication 对象销毁时会被自动清理。

通过 QApplication 的合理使用，可以有效管理 Qt 应用程序的主流程和资源。