Linux下程式開發：用QT建立新風格

1．Qt的風格

a) Qt簡介

Qt是一個跨平台的C++圖形化使用者介面應用程式開發庫，使用Qt可以開發出高品質的圖形使用者介面，它是完全物件導向的、易於擴充且允許真正的組件編程。Qt獲得了很大的成功，特別是它的訊號-槽機制是非常值得研究的通訊機制，它也是 Linux發行版標準組件KDE(K Desktop Enviroment)的基礎。

b) 風格機制

Qt的風格機制實現了不同平台上的圖形使用者介面（GUI）的觀感（look and feel）,例如Windows平台上通常使用Windows或Windows-xp風格，而Unix平台上通常使用Motif、CDE風格。

顯示了Qt中與風格相關的類的繼承關係

QStyle是所有風格類的基類，它控制著所有的組件（widget即windows編程中的控制項）的介面風格或觀感，它定義了大量的枚舉類型和十幾個函數。枚舉類型表示介面上的不同元素（如組合框中的按鈕，按鈕的邊框等）；函數控製圖形使用者介面的繪製，但大多數函數基本上只是一些聲明而沒有函數實現，他們的實現在QCommonStyle、QWindowStyle、QMotifStyle及其子類中。QStyle只實現了3個函數drawItem(), itemRect(), visualRect()。

drawItem(): 負責繪製文本和象素圖。

itemRect(): 返迴文本或映像所佔的地區。

visualRect(): 返回邏輯座標，這個函數使Qt實現right-to-left風格（阿文、維文傳統是文本從右向左顯示，因此控制項布局也是從右向左）。如所示：

可以看到菜單、工具條是靠右對齊、單選框的按鈕在右邊

c) 建立新風格的步驟

在Qt中實現一種新風格的步驟很簡單：只需選擇一個風格類（如QCommonStyle或QStyle）作為父類，然後實現感興趣的函數即可。痛點在於函數的實現。

選擇父類：可以選擇QStyle, QCommonStyle, QWindowStyle, QMotifStyle以及他們的子類的任意一個作為父類。通常可以選擇QWindowsStyle或QMotifStyle，也可以選擇 QCommonStyle甚至是QStyle，但是工作量會比較大，因為很多介面的細節需要自己實現。

重新實現必要的函數：想修改介面風格的哪部分，就重新實現與繪製那部分相關的函數，下面解釋一下我們要重載的QStyle中的幾個函數，這幾個函數控制著圖形化使用者介面上不同元素的布局和觀感。

。

1）void drawPrimitive( PrimitiveElement pe, 　　　　　　　　　　 QPainter *p, 　　　　　　　　　　　　const QRect & r, 　　　　　　　　　　　　const QColorGroup & cg, 　　　　　　　　　　　　SFlags flags = Style_Default, 　　　　　　　　　　　　const QStyleOption &opt = QStyleOption::Default ) ;

功能：繪製基本圖形元素，如QSpinBox中的帶箭頭的按鈕等。

參數： PrimitiveElement pe: 這個枚舉型變數表示將要繪製的基本圖形介面元素（這裡說的基本圖形化使用者介面元素指GUI中不可再分的一個原子項目，如組合框　中的這個繪有黑色三角形的按鈕，spinBox中的按鈕　

QPainter *p：指向QPainter類的指標，Qt中的所有繪製操作不管是繪製文本、圖形還是映像都由這個類來處理。

QRect &r: 表示一個矩形地區，Qt在這個地區中繪製基本介面元素（PrimitiveElement）.

QColorGroup &cg: QColorGroup表示一個組件(widget)的顏色組（color group），color group含有組件繪製自己時使用的各種顏色，譬如前景色彩背景色等。展示了color group中的各種顏色屬性

SFlags flags: 控制如何繪製圖形介面元素的標誌。

QStyleOption &opt: 繪製不同的組件(widget)時會需要不同的參數，如繪製面板（panel）可能需要線寬作為額外參數而繪製焦點矩形（focus rect）可能需要背景色作為額外參數，所以Qt專門提供了一個類QStyleOption來封裝不同的widget可能需要的不同的參數，opt指向這樣一個類的對象。

2）void drawComplexControl( ComplexControl control, 　　 QPainter *p, 　　 const QWidget *widget, 　　 const QRect &r, 　　 const QColorGroup &cg, 　　 SFlags flags = Style_Default, 　　 SCFlags controls = QStyle::SC_All, 　　 SCFlags active = QStyle::SC_None, 　　 const QStyleOption& opt = QStyleOption::Default)

　　 　　　

功能：繪製複雜控制組件（widget）如SpinWidget，comboBox，slider，listView等

參數：

ComplexControl control：是一個枚舉量，表示將要繪製的複雜控制組件（widget）如組合框、列表框等。

QPainter *p：指向QPainter的指標，Qt中的所有繪製操作不管是繪製文本、圖形還是映像都由這個類來處理。

QWidget *widget：指向QWdget或其子類的指標，可以根據上面control的值轉變（cast）成合適的類型，例如如果要繪製 QSpinWidget，那麼control取值為CC_SpinWidget,而widget指向一個QSpinWidget(QWidget的子類) 的執行個體（instance）。使用這個變數可以訪問QSpinWidget的成員函數和成員變數，譬如可以調用QSpinWidget的sizeHint 函數獲得這個組件的預設大小（一個矩形空間）。

QRect &r: 表示一個矩形地區，Qt在這個地區中繪製控制項或其子組件。

QColorGroup &cg: QColorGroup表示一個組件(widget)的顏色組（color group），color group含有組件繪製自己時使用的各種顏色，譬如前景色彩背景色等。

SFlags flags: 控制如何繪製圖形介面元素的標誌

SCFlags controls表示繪製複雜控制組件control的哪個子組件，預設為SC_All,即繪製整個control而不是其某個子組件（注意control, controls是兩個不同的參數）

QStyleOption &opt: 在繪製不同的組件時可能需要不同的額外的參數，這個變數在繪製不同的widget時提供不同的資訊。

3) QRect querySubControlMetrics(ComplexControl control, 　　 const QWidget* widget, 　　 SubControl sc, 　　 const QStyleOption& = QStyleOption::Default)

　　

功能：擷取子組件的座標和尺寸資訊。這個函數控制著一個複雜控制項的布局，重載這個函數可以使的組合框的下拉按鈕繪製在左邊 而不是預設的右邊。

參數：

ComplexControl control: 枚舉量，表示將要繪製的複雜控制組件（widget）如組合框、列表框等。

QWidget *widget：指向QWidget或其子類的指標，可以根據上面control的值轉變（cast）成合適的類型，例如如果要繪製 QSpinWidget，那麼control取值為CC_SpinWidget,而widget指向一個QSpinWidget(QWidget的子類) 的執行個體。使用這個變數可以訪問QSpinWidget的成員函數和成員變數，譬如可以調用QSpinWidget的sizeHint函數獲得這個組件的預設大小（一個矩形空間）。

SubControl sc：枚舉量，一個複雜組件可能由多個的子組件組成，使用sc變數說明要擷取那個子組件的座標和尺寸資訊。

QStyleOption &opt: 計算不同組件的尺寸時可能需要不同的額外資訊,QStyleOption封裝了這些資訊。

2．建立新風格

下面用一個例子來介紹一下建立新風格的整個過程，在編程之前，先看一下最終的結果是什麼樣的。(在Qt內部QSpinBox類是通過QSpinWidget實現的)

預設風格的效果：

使用新風格的效果：

可以看到在新風格中我們的SpinBox有了垂直顯示的效果。下面我們按上面說明的步驟來建立一種新的風格。

1）選擇基類：我們選擇QWindowsStyle類作為我們新風格類的基類，當然也可以選擇QMotifStyle，在這個例子種也可以選擇QCommonStyle。一般不建議選擇QCommonStyle作為基類，因為 QCommonStyle只實現了一部分介面組件，如果要實現一個完整的風格類，我們需要重新寫很多代碼。

2）重載相關的函數：在這個常式中我們只修改了spinBox的風格，實現這個組件（widget）只與QStyle類的三個函數drawPrimitive, drawComplexControl, qureySubControlMerics相關，所以我們只需重載這三個函數的相關部分代碼.下面對代碼中的關鍵區段做一下注釋，不重要的部分省略了。詳細的代碼可以從後面下載。

繪製spinbox中按鈕的函數：

void CustomStyle::drawPrimitive( PrimitiveElement pe, QPainter * p, const QRect & r, const QColorGroup & cg, SFlags flags, const QStyleOption & opt ) const { /*PE_SpinWidgetUp,PE_SpinWidgetDown表示spinBox中的下按鈕和上按鈕， 下面的代碼使得這兩個按鈕中的三角形分別向左和向右*/ if ((pe == PE_SpinWidgetUp) || (pe == PE_SpinWidgetDown)){ int fw = pixelMetric( PM_DefaultFrameWidth, 0 );//fw表示邊框寬度，預設為2 QRect br; //spinBox上按鈕的邊界矩形不是spinBox的邊界矩形。 br.setRect( r.x() + fw, r.y() + fw, r.width() - fw*2, r.height() - fw*2 ); p->fillRect( br, cg.brush( QColorGroup::Button ) ); int x = r.x(), y = r.y(), w = r.width(), h = r.height(); int sw = w-4; int sh = sw/2 + 2; // Must have empty row at foot of arrow int sx = x + w / 2 - sw / 2 - 1; int sy = y + h / 2 - sh / 2 - 1; QPointArray a; /* 設定三角形的三個點的座標，修改這三個點可以使得QSpinBox上按鈕裡的三角型呈現任意的形狀， 下面的設定使得三角形表示的箭頭分別向左和向右。*/ if ( pe == PE_SpinWidgetDown ) a.setPoints( 3, 0, sh/2, sw-1, 1, sw-1, sh-1 ); else a.setPoints( 3, 0, 1, 0, sh-1, sw-1, sh/2 ); ........... p->drawPolygon( a ); //繪製三角形 }else if((pe == PE_ButtonBevel) || (pe == PE_ButtonCommand) || (pe == PE_ButtonTool) || (pe == PE_ButtonDropDown) || (pe == PE_HeaderSection)) { //繪製按鈕的各種效果使得看起來凸起或凹下。 qDrawShadePanel(p, r, cg, flags & (Style_Sunken | Style_Down | Style_On), 1, &cg.brush(QColorGroup::Button)); }else{ /*對於其他基本圖形元素(PrimitiveElement)的繪製我們不作處理只是簡單的調用父類的函數。*/ QWindowsStyle::drawPrimitive( pe, p, r, cg, flags, opt); } }

繪製整個spinBox的函數：

void CustomStyle::drawComplexControl( ComplexControl control, QPainter *p, const QWidget *widget, const QRect &r, const QColorGroup &cg, SFlags flags, SCFlags controls, SCFlags active, const QStyleOption& opt ) const { //下面的代碼使得spinWidget呈現垂直顯示的風格而不是通常的水平顯示 if (control == CC_SpinWidget) { const QSpinWidget * sw = (const QSpinWidget *) widget; //繪製向上按鈕部分，controls預設為SC_All，即繪製整個spinwidget if ( controls & SC_SpinWidgetUp ) { if ( sw->buttonSymbols() == QSpinWidget::PlusMinus ) pe = PE_SpinWidgetPlus; // 使用加減號

else pe = PE_SpinWidgetUp; // 使用三角形

QRect re = sw->upRect(); QColorGroup ucg = sw->isUpEnabled() ? cg : sw->palette().disabled(); drawPrimitive(PE_ButtonBevel, p, re, ucg, flags); //繪製按鈕的邊框 drawPrimitive(pe, p, re, ucg, flags); //繪製按鈕 } //繪製向左按鈕部分。 if ( controls & SC_SpinWidgetDown ) { /*與繪製向下按鈕相似*/ } }else{//不處理spinbox之外的其他複雜控制組件，調用父類函數處理 QWindowsStyle::drawComplexControl(control, p, widget, r, cg, flags, controls, active, opt); } }

擷取組件（widget）中各個子組件布局資訊的函數，這個函數控制著一個widget的外觀

QRect CustomStyle::querySubControlMetrics( ComplexControl control, const QWidget *widget, SubControl sc, const QStyleOption &opt ) const { if(control == CC_SpinWidget){ int fw = pixelMetric( PM_SpinBoxFrameWidth, widget); /*QSize 定義二維對象的大小,也就是寬和高. 座標類型是QCOORD定義為int)*/ QSize bs; //此處bs表示每個按鈕的大小,因為有兩個按鈕所以下面除以2. bs.setWidth(widget->width()/2 -fw); if(bs.width() < 8) bs.setWidth(8); /*按鈕高度設定為QMIN{按鈕寬度的1.6倍, 組件高度的四分之一} bs.setHeight( QMIN(bs.width()*8/5, widget->height() / 4) ); bs = bs.expandedTo( QApplication::globalStrut() ); int x = fw; int y, ly, ry; y = widget->height() - x - bs.height(); ly = fw; ry = y - fw; //下面定義了QSpinWidget的各個子組件的座標位置. switch ( sc ) { case SC_SpinWidgetUp: //返迴向右按鈕的座標資訊 return QRect(x + bs.width(), y, bs.width(), bs.height()); case SC_SpinWidgetDown: //返迴向左按鈕的座標資訊 return QRect(x, y, bs.width(), bs.height()); case SC_SpinWidgetButtonField: //返回兩個按鈕的總地區大小 return QRect(x, y, widget->width() - 2*fw, bs.height()); case SC_SpinWidgetEditField: /*返回可編輯框的座標資訊*/ return QRect(fw, ly, widget->width() - 2*fw, ry); case SC_SpinWidgetFrame: //返回整個spinBox的座標資訊 return widget->rect(); default: break; } }else{//其它組件的布局資訊調用父類的函數來處理。 return QWindowsStyle::querySubControlMetrics(control,widget,sc,opt ); } return QRect(); }

3．使用新風格

有兩種方法使用新風格，一種是作為外掛程式，一種是在應用程式裡直接使用。作為外掛程式的風格可以在不用修改代碼、不用重新編譯的情況下使用新風格。由於本文著重介紹如何建立風格所以我們使用第一種方法。這種方法很簡單，只需在應用程式中包含相應風格類的標頭檔，然後把main（）函數第一句可執行代碼設定為QApplication::setStyle(new MyStyle())即可。

下面我們用一個小例子來看看效果。

＃i nclude <qapplication.h> ＃i nclude <qspinbox.h> ＃i nclude "customstyle.h" int main( int argc, char **argv ) { QApplication::setStyle(new CustomStyle()); //使用新風格類來繪製介面。 QApplication a( argc, argv ); QSpinBox spin( 0, 15 ); spin.resize( 20, 100 ); a.setMainWidget( &spin ); spin.show(); return a.exec(); }

然後編譯運行即可看到效果。

Ps. qt中編譯使用qmake，步驟為

• 建立來源程式
• 同一目錄下運行qmake -project
• qmake
• make
• 運行可執行程式。

4．進一步工作

1）預設大小：細心的朋友可能看到上面的代碼中有一句：spin.resize( 20, 100 )，這一句設定spinbox的長度為20象素，寬度為100個象素。如果沒有這一句的話，顯示的結果會一團糟，兩個按鈕幾乎看不到

，因為qt預設的顯示是水平顯示而根本沒有考慮垂直顯示的情況。

如果想讓spinbox在預設情況下看起來長度窄而寬度高需要修改QSpinBox類中的sizeHint函數，這個函數功能是設定組件(widget)的預設尺寸。在qt中幾乎每個GUI組件類都有sizeHint這個函數來設定它自己的預設的長和寬。

文本垂直顯示：在此例中雖然控制項spinbox達到了垂直顯示的效果，但是文本仍舊是水平顯示的，因此要達到真正的垂直顯示需要瞭解qt的文本顯示機制。這些工作是很有意義的，因為有些民族（如蒙文）的語言傳統就是垂直顯示的，而現在沒有一個真正滿足這種需求的系統。筆者現在正在看qt-x11- free-3.2.2的源碼，目前對文本顯示機制只有初步瞭解，還沒有真正弄清，非常希望和感興趣的朋友相互交流、學習。