【Qt6】QWidgetAction 的使用

2023-08-07 10:35 由东邪独孤发表于 #后端开发

在开始主题前，先看一个 C++ 例子：

#include <iostream>

struct Data
{
    int a;
    int b;
};

// 注意这里
struct Data *s;

void doSome()
{
    Data k;
    k.a = 100;
    k.b = 300;
    // 注意这里，会出大事
    s = &k;
}

int main()
{
    // 先调用了函数
    doSome();
    // 再输出 Data 结构体的内容
    std::cout << "a = " << s->a << '\n';
    std::cout << "b = " << s->b << '\n';
    return 0;
}

不要问这个例子的功能，问就是超能力。其实这个例子没啥功能，纯粹是为了运行后出错而写的。有同学会疑惑：这程序好像没啥问题。嗯，看着是没啥问题，我们预期的情况是：a 的值是 100，b 的值是 300。

遗憾的是，运行结果是这样的：

a = -858993460
b = -858993460

啥玩意儿？下面咱们就扒一下到底哪里出事了。

这个例子先定义了一个结构体叫 Data，里面有两个字段 a、b。然后声明 Data 类型的指针变量，在 doSome 函数中让变量 s 引用了一个 Data 实例的实例。在 main 函数中，先调用 doSome 函数，然后再输出 a、b 的值。这里就出现一个问题了：s 引用的 k 是在 doSome 函数内创建的，而且它的数据分配在栈上，当 doSome 函数执行结束时，k 的生命周期也差不多了。当调用 doSome 函数之后访问 s，此时 s 所指向的对象已经没有了，所以 a、b 输出的是一个“脏”的值。

若是把 k 改为 static，那结果就不一样了。

void doSome()
{
    static Data k;
    k.a = 100;
    k.b = 300;
    // 注意这里，会出大事
    s = &k;
}

控制台将输出：

a = 100
b = 300

如果你不相信上述现象，也可以把例子改成这样：

#include <iostream>

class Test
{
public:
    Test()
    {
        std::cout << "Test 构造函数 ..." << std::endl;
    }

    ~Test()
    {
        std::cout << "Test 析构函数 ..." << std::endl;
    }
    int a,b;
};

// 注意这里
Test *s;

void doSome()
{
    Test k;
    k.a= 100;
    k.b = 300;
    // 注意这里，会出大事
    s = &k;
}

int main()
{
    // 先调用了函数
    std::cout << "调用doSome函数前\n";
        doSome();
    std::cout << "调用doSome函数后\n";
    // 再输出a、b的内容
    std::cout << "a = " << s->a << '\n';
    std::cout << "b = " << s->b << '\n';
    return 0;
}

运行上述代码，得到的输出为：

Test 构造函数 ...
Test 析构函数 ...
调用doSome函数后
a = -858993460
b = -858993460

这样就能清楚地知道，s 引用的对象在退出 doSome 函数之前就已经析构了。除了使用 static 关键字外，也可以让 Test 对象分配在堆上。

void doSome()
{
    Test *k = new Test;
    k->a = 100;
    k->b = 300;
    // 复制的是地址，不是对象
    s = k;
}

把 k 赋值给 s，只是把指向的地址复制一遍罢了，对象实例并没有复制。栈上的数据会因变量的生命周期而被回收，但堆上的东西需要 delete。所以，在调用完 doSome 函数后，堆上的东西还在，所以输出的 a、b 值不会“脏”。按理说，s 用完了应该 delete 的，不过，我没写 delete 语句，毕竟这里 main 函数马上就执行完了，程序都结束了，堆上的东西早没了，所以，这里就偷偷懒吧，不必管它。

下面再来看一个 Qt 程序：

#include <QWidget>
#include <QApplication>
#include <QVBoxLayout>
#include <QPushButton>


int main(int argc, char* argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    // 创建两个按钮
    QPushButton btnA("Yes");
    QPushButton btnB("No");
    // 创建顶层窗口
    QWidget window;
    
    // 构建对象树
    btnA.setParent(&window);
    btnB.setParent(&window);
    // 设置按钮在窗口中的位置
    btnA.move(28, 30);
    btnB.move(28, 75);

    // 显示窗口
    window.show();

    return QApplication::exec();
}

上述程序也是一个有问题的程序，但它能运行，只是在关闭窗口时报错。

Unhandled exception at 0x00007FFDD029C1F9 (ntdll.dll) in myapp.exe: 0xC0000374: 堆已损坏。 (parameters: 0x00007FFDD03118A0).

这个问题和第一个例子的有点像但又不完全一样。这个 Qt 程序是一个经典错误，问题出在两个 QPushButton 对象被析构了两次。由于所有变量都是在栈上分配的，上述程序的压入顺序是 btnA - btnB - window。按照后进先出的规则，window 变量是最新定义的，它首先发生析构。由于 btnA、btnB 调用了 setParent 方法设置了对象树关系，当 window 析构时会删除 btnA、btnB。又因变量生命周期的原因，在 window 析构之后，btnA 和 btnB 又发生析构（可刚才 window 让它们析构过了）。

解决方法：1、调整声明变量的顺序，先声明 window 变量，再声明其他变量；2、用指针。

下面代码改为用指针类型。

#include <QWidget>
#include <QApplication>
#include <QVBoxLayout>
#include <QPushButton>


int main(int argc, char* argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    // 创建两个按钮
    QPushButton *btnA = new QPushButton("Yes");
    QPushButton *btnB = new QPushButton("No");
    // 创建顶层窗口
    QWidget *window = new QWidget;
    
    // 构建对象树
    btnA->setParent(window);
    btnB->setParent(window);
    // 设置按钮在窗口中的位置
    btnA->move(28, 30);
    btnB->move(28, 75);

    // 显示窗口
    window->show();

    return QApplication::exec();
}

这里咱们也不需要 delete，毕竟窗口和两个按钮在应用程序运行期间它们都必须存在的，只到了程序退出时才销毁，那就没必要 delete 了。

所以说：

1、不是所有指针变量都要 delete 的，因为它引用的可能不是堆上的对象，没准是栈上的对象；

2、不是所有 new 出来的对象就非要 delete 不可，主要看它的生命周期是否该结束。如果是短暂使用的，在应用程序运行期间不需要一直存在的，用完就要 delete。有些 new 出来的对象可能要传递给其他对象用，并由它们负责释放，那也不需要 delete，比如包装剪贴板数据的 QMimeData 类。

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好了，以上一大段内容就当作科普，正片现在才开始。本篇咱们看一下特殊的 QAction 类——QWidgetAction。看名字也可以联想到，它是可以把一个 QWidget 用作 action 的类。这个有什么用呢？作用就是你可以在菜单里做些交互功能。

QWidgetAction 类有两种用法：

1、直接用，这是最简单方法。实例化后调用 setDefaultWidget 方法设置一个 widget；

2、派生出子类，重写 createWidget 方法，创建你需要的组件对象。

先看第一种用法，非常好办，你想在菜单项上显示什么组件就创建它，然后调用 setDefaultWidget 方法就行了。

// 头文件
#ifndef APP_H
#define APP_H

#include <QMainWindow>
#include <QWidget>
#include <QAction>
#include <QSpinBox>
#include <QMenu>
#include <QMenuBar>
#include <QWidgetAction>

class MyWindow : public QMainWindow
{
public:
    MyWindow();
};

#endif
/*---------------------------------------------*/
// 代码文件
MyWindow::MyWindow()
    :QMainWindow((QWidget*)nullptr)
{
    // 创建菜单栏
    QMenuBar *menubar = this->menuBar();
    // 创建菜单
    QMenu *menu = menubar->addMenu("应用程序");
    // 添加两个普通action，意思一下
    menu->addAction("打开文件");
    menu->addAction("关闭文件");
    // 下面才是主角
    QWidgetAction *widgetAct = new QWidgetAction(menu);
    // 创建一个数字组件
    QSpinBox *spinbox = new QSpinBox;
    // 设置一下有效范围
    spinbox->setRange(0, 1000);
    // 设置当前值
    spinbox->setValue(250);
    // 设置为 QWidgetAction 的默认组件
    widgetAct->setDefaultWidget(spinbox);
    // 把action添加到菜单中
    menu->addAction(widgetAct);
}

应用程序窗口继承了 QMainWindow 类，因为这个类比较方便构建菜单栏、工具栏、状态栏、停靠栏。咱们用它来创建一个菜单栏对象（QMenuBar），然后添加一个叫“应用程序”的菜单（QMenu）。

“应用程序”菜单的前两个菜单项是普通的 action，第三个是 QWidgetAction 对象。在 new 出 QWidgetAction 后，先初始化一下 QSpinBox 组件，然后调用 setDefaultWidget 方法，这样 QSpinBox 组件就能显示在菜单项上了。

在 main 函数中显示主窗口。

int main(int argc, char** argv)
{
    QApplication app(argc, argv);
    MyWindow *win = new MyWindow;
    win->setWindowTitle("自定义菜单项");
    win->resize(450, 400);
    win->show();
    return QApplication::exec();
}

好了，见证奇迹的时候到了，看看效果。

另一种用法，就是从 QWidgetAction 类派生。然后重写这个方法：

QWidget *createWidget(QWidget *parent);

parent 是父级对象，由调用者传递，这取决于这个自定义的 action 用在什么容器上了，如果用在菜单上，就是 QMenu 对象。返回值就是创建的自定义组件了。

另外，如果在析构自定义组件时有特殊处理，还可以重写 delete 方法。

void deleteWidget(QWidget *widget);

widget 参数是要被删除的自定义组件实例。如果无其他要实现的需求，没必要重写它。

下面咱们来个示例：自定义组件做个带三个滑块的界面。组件名称为 CustWidget，基类是 QFrame。选择 QFrame 作为基类是方便设置边框。

// 头文件
#ifndef CUSTWIDGET_H
#define CUSTWIDGET_H
#include <QWidget>
#include <QFrame>

class CustWidget: public QFrame
{
public:
    CustWidget(QWidget* parent = nullptr);
private:
    void initUI();
};
#endif

// 代码文件
#include "custWidget.h"
#include <QFormLayout>
#include <QSlider>

CustWidget::CustWidget(QWidget *parent)
    :QFrame::QFrame(parent)
{
    this->initUI();
}

void CustWidget::initUI()
{
    // 创建布局
    QFormLayout* layout = new QFormLayout(this);
    // 创建三个滑条
    QSlider* slider1 = new QSlider;
    slider1->setRange(0,255);   // 有效范围
    QSlider* slider2 = new QSlider;
    slider2->setRange(0,255);
    QSlider* slider3 = new QSlider;
    slider3->setRange(0,255);
    // 设置滑条的方向是水平方向
    slider1->setOrientation(Qt::Horizontal);
    slider2->setOrientation(Qt::Horizontal);
    slider3->setOrientation(Qt::Horizontal);
    // 把它们添加到布局中
    layout->addRow("Red:", slider1);
    layout->addRow("Green:", slider2);
    layout->addRow("Blue:", slider3);
    // 设置边框为面板
    this->setFrameShape(QFrame::Panel);
}

滑块条是 QSlider 组件，它默认的方向是垂直的，所以要将方向设定为水平。自定义组件还用到了 QFormLayout 类，它是布局类，类似 HTML Form 元素的布局方式，即表单。一般分为两列，左列是字段标题，右列是字段内容。

CustWidget 组件定义好了，接下来就是 MyWidgetAction 类，派生自 QWidgetAction。

// 头文件
#ifndef MYWIDGETACTION_H
#define MYWIDGETACTION_H

#include <QWidgetAction>
#include "custWidget.h"

class MyWidgetAction : public QWidgetAction
{
public:
    MyWidgetAction(QObject *parent);

protected:
    QWidget *createWidget(QWidget *parent) override;
};

#endif

// 代码文件
#include "myWidgetAction.h"

MyWidgetAction::MyWidgetAction(QObject *parent)
    :QWidgetAction::QWidgetAction(parent)
{
}

QWidget *MyWidgetAction::createWidget(QWidget *parent)
{
    CustWidget* w = new CustWidget(parent);
    return w;
}

整体逻辑很简单，就是返回 CustWidget 的实例。

然后咱们在前面 QWidgetAction 的示例上再添加一个菜单项，使用咱们刚定义的 MyWidgetAction。

MyWindow::MyWindow()
    :QMainWindow((QWidget*)nullptr)
{
    // 创建菜单栏
    QMenuBar *menubar = this->menuBar();
    // 创建菜单
    QMenu *menu = menubar->addMenu("应用程序");
    ……
    // 下面这个是自定义的
    MyWidgetAction *custAct = new MyWidgetAction(menu);
    menu->addAction(custAct);
}

最后，咱们来看看效果。

这效果不错吧。

好了，今天就水到这里了，有空咱们继续聊。