QT的绘图系统QPainterDevice与文件系统QIODevice

QT的绘图系统（QPainterDevice）与文件系统（QIODevice）

---

1、Qt 的绘图系统

Qt 的绘图系统允许使用相同的 API 在屏幕和其它打印设备上进行绘制。整个绘图系统基于QPainter，QPainterDevice和QPaintEngine三个类。

下图给出了这三个类之间的层次结构:

上面的示意图告诉我们，Qt 的绘图系统实际上是，使用QPainter在QPainterDevice上进行绘制，它们之间使用QPaintEngine进行通讯（也就是翻译QPainter的指令）。

1、QPainter的使用

对窗口绘图首先要重写**void paintEvent(QPaintEvent *)**虚函数。

1. 重写绘图事件，虚函数
2. 如果在窗口绘图，必须放在绘图事件里实现
3. 绘图事件内部自动调用，窗口需要重绘的时候（状态改变）

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);//指定当前窗口为绘图设备p.drawPixmap(rect(), QPixmap("../Image/bk.jpg"));     //画背景图//画直线p.drawLine(50, 50, 150, 50); /* 在坐标50,50的位置画长150，宽50的线 */p.drawLine(50, 50, 50, 150);//画矩形;l;dp.drawRect(150, 150, 100, 50);//画圆形p.drawEllipse(QPoint(150, 150), 50, 25);
}

注意：在上层目录要有背景图的存在。要先画背景图在画直线，矩形，圆形。
指定QQidget对象为绘图对象。即窗口是绘图设备。QQidget继承与QPaintDevice.

2、QPen(画笔）及QBursh（画刷）

QPainter有很多以 draw 开头的函数，用于各种图形的绘制，比如drawLine()，drawRect()以及drawEllipse()等。
如果需要设置画家的颜色，风格，线条的粗细。从而引入画笔。如果需要填充图形的颜色需要画刷。

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);//指定当前窗口为绘图设备//画背景图p.drawPixmap(rect(), QPixmap("../Image/bk.jpg"));//定义画笔QPen pen;pen.setWidth(5); //设置线宽pen.setColor( QColor(14, 9, 234) );//rgb设置颜色pen.setStyle(Qt::DashLine); //设置风格p.setPen(pen); //把画笔交给画家QBrush brush; //创建画刷对象brush.setColor(Qt::red); //设置颜色brush.setStyle(Qt::Dense1Pattern);//设置样式p.setBrush(brush);//把画刷交给画家//画直线p.drawLine(50, 50, 150, 50); /* 在坐标50,50的位置画长150，宽50的线 */p.drawLine(50, 50, 50, 150);//画矩形;l;dp.drawRect(200, 200, 100, 50);//画圆形p.drawEllipse(QPoint(150, 150), 50, 25);
}

3、手动更新窗口

当我们在窗口绘制的图不断变化时。需要不断地刷新窗口才会有变化。否则不会有。
mywidget.h

class MyWidget : public QWidget
{Q_OBJECT
public:MyWidget(QWidget *parent = nullptr);~MyWidget();void paintEvent(QPaintEvent *);
private:int x;QPushButton *button;
private slots:void FunSlot(void);
private:Ui::MyWidget *ui;
};

mywidget.cpp

#include "mywidget.h"
#include "ui_mywidget.h"
#include <QPainter>MyWidget::MyWidget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::MyWidget)
{ui->setupUi(this);x = 0;QPushButton *button = new QPushButton(this);button->setText("向右移动");connect(button, &QPushButton::pressed, this, &MyWidget::FunSlot);
}MyWidget::~MyWidget()
{delete ui;
}void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);//画笑脸p.drawPixmap(x, 180, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png"));}
void MyWidget::FunSlot(void)
{x += 20;if(x > width()- 80){x = 0;}//刷新窗口，让窗口重绘，整个窗口都刷新update(); //间接调用paintEvent()
}

点击按钮绘图不断向右移动变化。到窗口终点又回到起点。

4、绘图设备

1、四种绘图设备的 区别

绘图设备是指继承QPainterDevice的子类。Qt一共提供了四个这样的类，分别是QPixmap、QBitmap、QImage和 QPicture。

**QBitmap：**是QPixmap的一个子类，它的色深限定为1，可以使用 QPixmap的isQBitmap()函数来确定这个QPixmap是不是一个QBitmap。
总结：它们操作都方法都是差不多一样的。

2、 QBitmap

QBitmap只有黑白两种颜色。

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);//QPixmap 图片背景透明p.drawPixmap(0, 0, QPixmap("../Image/face.png"));//QBitmap 图片背景透明p.drawPixmap(200, 0, QBitmap("../Image/face.png"));//QPixmap 图片背景白色QPixmap pixmap;pixmap.load("../Image/image.jpg");p.drawPixmap(0, 200, pixmap);//QBitmap 图片背景白色QBitmap bitmap;bitmap.load("../Image/image.jpg");p.drawPixmap(400, 200, bitmap);
}

右边为QBitmap 左边为QPixmap。上面的QBitmap为黑色背景。下面为QBitmap的白色背景。

3、QPixmap

如下在QPixmap绘图而不是在窗口。不用重写绘图事件。在构造函数里实现即可。

MyWidget::MyWidget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyWidget)
{ui->setupUi(this);//绘图设备， 400*300QPixmap pixmap(400, 300);QPainter p(&pixmap);//画笔填充白色背景色//p.fillRect(0, 0, 400, 300, QBrush(Qt::white));//画家填充白色背景色pixmap.fill(Qt::white);p.drawPixmap(0, 0, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png"));//上层路径保存图片pixmap.save("../pixmap.jpg");
}

在上层目录生成pixmap.jpg文件。

4、 QImage

QImage可以对像素点进行操作。

Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);//创建一个绘图设备，QImage::Format_ARGB32背景是透明QImage image(400, 300, QImage::Format_ARGB32);QPainter p;p.begin(&image);//绘图p.drawImage(0, 0, QImage("../Image/image.jpg"));//对绘图设备前50个像素点进行操作for(int i = 0; i < 50; i++){for(int j = 0; j < 50; j++){image.setPixel(QPoint(i, j), qRgb(0, 255, 0)); /* 设置像素点 *///image.pixel(QPoint(i, j)); /* 获取像素点 */}}p.end();image.save("../image.png"); // 保存图片
}

在上层目录生成image.png文件。绿色部分为对像素点的操作。

5、QPicture

MyWidget::MyWidget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyWidget)
{ui->setupUi(this);QPicture picture;QPainter p;p.begin(&picture);p.drawPixmap(0, 0, 80, 80, QPixmap("../Image/face.png"));p.drawLine(50, 50, 150, 50);p.end();//保存的是二进制文件picture.save("../picture.png");
}

在上层路径生成picture.png的二进制文件。
二进制打开也看不出效果。我们在窗口里加载出来。重写绘图事件。

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPicture pic;pic.load("../picture.png"); //加载二进制picture.png文件QPainter p(this);p.drawPicture(0, 0, pic);
}

运行结果如下：

6、QImage与QPixmap的转换

在对屏幕进行优化可能需要用到QPixmap。在传输可能需要用到QImage。

void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);QPixmap pixmap;pixmap.load("../Image/face.png");//QPixmap -> QImageQImage tempImage = pixmap.toImage();p.drawImage(0, 0, tempImage);QImage image;image.load("../Image/face.png");//QImage -> QPixmapQPixmap tempPixmap = QPixmap::fromImage(image);p.drawPixmap(200, 0, tempPixmap);
}

运行结果：

第一张是通过QPixmap转QImage画的。第二张是通过QImage转QPixmap画的。

2、不规则窗口

常见的窗体是各种方形的对话框,但有时候也需要非方形的窗体,如圆形,椭圆甚至是不规则形状的对话框。
widget.h

class Widget : public QWidget
{Q_OBJECT
public:explicit Widget(QWidget *parent = 0);~Widget();protected:void paintEvent(QPaintEvent *);void mouseMoveEvent(QMouseEvent *e);void mousePressEvent(QMouseEvent *e);
private:QPoint p;
private:Ui::Widget *ui;
};

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPainter>
#include <QMouseEvent>Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);//去窗口表框Qt::FramelessWindowHint   windowFlags()其它属性不变setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint | windowFlags());//把窗口背景设置为透明setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground);
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::paintEvent(QPaintEvent *)
{QPainter p(this);p.drawPixmap(0, 0, QPixmap("../Image/sunny.png"));
}void Widget::mousePressEvent(QMouseEvent *e)
{if(e->button() == Qt::RightButton){//如果是右键close();}else if(e->button() == Qt::LeftButton){//求坐标差值//当前点击坐标(屏幕）-窗口左上角坐标p = e->globalPos() - this->frameGeometry().topLeft();}
}void Widget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *e)
{/* 移动加鼠标左键按下 */if(e->buttons() & Qt::LeftButton){move(e->globalPos() - p); // 当前点击坐标(屏幕） -  求坐标差值}
}

当鼠标左键按下移动无规则窗口跟着移动。鼠标右键按下则无规则窗口关闭。
如下图片关于上面代码的坐标计算的示意图

3、文件系统

文件操作是应用程序必不可少的部分。Qt 作为一个通用开发库，提供了跨平台的文件操作能力。Qt 通过QIODevice提供了对 I/O 设备的抽象，这些设备具有读写字节块的能力。下面是 I/O 设备的类图（Qt5）：

1、QFile文件的读写

QFile提供了从文件中读取和写入数据的能力。
我们通常会将文件路径作为参数传给QFile的构造函数。不过也可以在创建好对象最后，使用setFileName()来修改。
ui界面如下：

功能：把读取到文件显示在文本框里。把文本框里的内容保存成文件。

#include "mywidget.h"
#include "ui_mywidget.h"
#include<QFile>
#include<QFileDialog>
#include<QDebug>MyWidget::MyWidget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyWidget)
{ui->setupUi(this);connect(ui->pushButtonRead, &QPushButton::pressed, this, &MyWidget::ReadSlot);connect(ui->pushButtonWrite, &QPushButton::pressed, this, &MyWidget::WriteSlot);
}MyWidget::~MyWidget()
{delete ui;
}void MyWidget::ReadSlot(void)
{QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,"open", "../", "TXT(*.txt)");if(path.isEmpty() == false){//文件对象QFile file(path);//打开文件，只读方式bool isOk = file.open(QIODevice::ReadOnly);if(isOk == true){
// 一次读取全部
#if 0 \//读文件，默认只识别utf8编码 在文件流才可以改变编码格式QByteArray array = file.readAll();//显示到编辑区//ui->textEdit->setText(QString(array));//ui->textEdit->setText(array);
#endif// 一次读取一行QByteArray array;while( file.atEnd() == false){//读一行array += file.readLine();}ui->textEdit->setText(array);}//关闭文件file.close();}
}void MyWidget::WriteSlot(void)
{QString path = QFileDialog::getSaveFileName(this, "save", "../", "TXT(*.txt)");if(path.isEmpty() == false){QFile file; //创建文件对象//关联文件名字file.setFileName(path);//打开文件，只写方式bool isOk = file.open(QIODevice::WriteOnly); /* 有就打开否则创建 */if(isOk == true){//获取编辑区内容QString str = ui->textEdit->toPlainText();//写文件file.write(str.toUtf8());}file.close();}
}

2、QT的QString与QByteArray以及char *的相互转换

            // QString -> QByteArrayfile.write(str.toUtf8());//QString -> c++ string -> char *file.write(str.toStdString().data());//转换为本地平台编码file.write(str.toLocal8Bit());//QString -> QByteArrayQString buf = "123";QByteArray a = buf.toUtf8(); //中文a = buf.toLocal8Bit(); //本地编码//QByteArray -> char *char *b = a.data();//char * -> QStringchar *p = "abc";QString c = QString(p);

3、文件信息QFileInfo类

#include <QFileDialog>
#include <QFileInfo>
#include <QDebug>
#include <QDateTime>QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this, "open", "../");if(path.isEmpty() == false){//获取文件信息QFileInfo info(path);qDebug() << "文件名字：" << info.fileName().toUtf8().data();qDebug() << "文件后缀：" << info.suffix();qDebug() << "文件大小：" << info.size();qDebug() << "文件创建时间：" <<info.birthTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); //2024-01-04 15:13:00}

4、二进制文件读写 QDataStream类(打开是看不懂）

mywidget.h

#include <QWidget>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MyWidget; }
QT_END_NAMESPACEclass MyWidget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:MyWidget(QWidget *parent = nullptr);~MyWidget();void writeData();void readData();
private:Ui::MyWidget *ui;
};

mywidget.cpp

#include "mywidget.h"
#include "ui_mywidget.h"
#include <QDataStream>
#include <QFile>
#include <QDebug>
#define cout qDebug() << "[" << __FILE__ <<":" << __LINE__ << "]"MyWidget::MyWidget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyWidget)
{ui->setupUi(this);writeData();readData();
}MyWidget::~MyWidget()
{delete ui;
}void MyWidget::writeData()
{//创建文件对象QFile file("../hello.txt");//打开文件， 只写方式打开bool isOk = file.open(QIODevice::WriteOnly);if(true == isOk){//创建数据流，和file文件关联//往数据流中写数据，相当于往文件里写数据QDataStream stream(&file);stream << QString("你好") << 777;file.close();}}void MyWidget::readData()
{//创建文件对象QFile file("../hello.txt");//打开文件， 只读方式打开bool isOk = file.open(QIODevice::ReadOnly);if(true == isOk){//创建数据流，和file文件关联//往数据流中读数据，相当于往文件里读数据QDataStream stream(&file);//读的时候，按写的顺序取数据QString str;int a;stream >> str >> a;//qDebug() << str.toUtf8().data() << a;cout << str.toUtf8().data() << a;file.close();}
}

先写入数据流（二进制形式），然后以写的顺序读出来。
需要注意的是，你必须按照写入的顺序，将数据读取出来。顺序颠倒的话，程序行为是不确定的，严重时会直接造成程序崩溃。
那么，既然QIODevice提供了read()、readLine()之类的函数，为什么还要有QDataStream呢？QDataStream同QIODevice有什么区别？区别在于，QDataStream提供流的形式，性能上一般比直接调用原始 API 更好一些。

5、文本文件读写QTextStream类

ui界面：

widget.h

#include <QWidget>namespace Ui {
class Widget;
}
class Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:explicit Widget(QWidget *parent = 0);~Widget();void writeData();
private slots:void on_pushButton_clicked();
private:Ui::Widget *ui;
};

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QTextStream>
#include <QFile>
#include <QDebug>
#include <QFileDialog>
#define cout qDebug() << "[" << __FILE__ <<":" << __LINE__ << "]"Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);writeData();}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::writeData()
{QFile file;file.setFileName("../TextStream.txt");bool isOk = file.open(QIODevice::WriteOnly);if(true == isOk){QTextStream stream(&file);//指定编码stream.setEncoding(QStringConverter::Utf8);stream << QString("你好") << 777;file.close();}
}void Widget::on_pushButton_clicked()
{QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,"open", "../"  );if(false == path.isEmpty()){QFile file;file.setFileName(path);bool isOk = file.open(QIODevice::ReadOnly);if(true == isOk){QTextStream stream(&file);//指定编码stream.setEncoding(QStringConverter::Utf8);QString str = stream.readAll();ui->textEdit->setText(str);file.close();}}
}

当使用QDataStream写入的时候，实际上会在要写入的内容前面，额外添加一个这段内容的长度值。而以文本形式写入数据，是没有数据之间的分隔的。因此，使用文本文件时，很少会将其分割开来读取，而是使用诸如使用:
QTextStream::readLine() 读取一行
QTextStream::readAll()读取所有文本。

6、内存读写QBuffer类

    QByteArray array;QBuffer memFile(&array); //创建内存文件 还指定QByteArray对象memFile.open(QIODevice::WriteOnly);memFile.write("5455454");memFile.write("6564565");memFile.close();qDebug() << memFile.buffer();qDebug() << "array:" << array;

写进了内存也保存在了指定的QByteArray对象里。

QBuffer与QDataStream一起操作dome。

    QBuffer memFile1;memFile1.open(QIODevice::WriteOnly); /* 只写 */QDataStream stream(&memFile1); /* QBuffer与QDataStream关联 */stream << QString("测试") << 999;memFile1.close();/* 关闭文件 */qDebug() <<  memFile1.buffer();memFile1.open(QIODevice::ReadOnly); /* 只读 */QDataStream in;in.setDevice(&memFile1);QString str;int a;in >> str >> a;memFile1.close(); /* 关闭文件 */qDebug() << str.toUtf8().data() << a;qDebug() <<  memFile1.buffer();

运行结果：

4、总结

例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了QT的绘图系统与文件系统。