Qt-5种布局控件详解

发布时间:2023-09-17 09:00

实际开发中,一个界面上可能包含十几个控件,手动调整它们的位置既费时又费力。作为一款成熟的 GUI 框架,Qt 提供了很多摆放控件的辅助工具(又称布局管理器或者布局控件),它们可以完成两件事:

  • 自动调整控件的位置,包括控件之间的间距、对齐等;
  • 当用户调整窗口大小时,位于布局管理器内的控件也会随之调整大小,从而保持整个界面的美观。


总之借助布局管理器,我们无需再逐个调整控件的位置和大小,可以将更多的精力放在软件功能的实现上。

Qt 共提供了 5 种布局管理器,每种布局管理器对应一个类,分别是 QVBoxLayout(垂直布局)、QHBoxLayout(水平布局)、QGridLayout(网格布局)、QFormLayout(表单布局)和 QStackedLayout(分组布局),它们的继承关系如下图所示:
 

Qt-5种布局控件详解_第1张图片


图 1 各个布局管理类的继承关系

QVBoxLayout垂直布局

垂直布局指的是将所有控件从上到下(或者从下到上)依次摆放,例如:
 

Qt-5种布局控件详解_第2张图片


图 2 QVBoxLayout垂直布局


图 2 展示了 4 个 QPushButton 按钮利用 QVBoxLayout 垂直布局的效果。实际场景中,QVBoxLayout 中还可以放置其它控件,比如 QLabel 文本框、QLineEdit 单行输入框等。

程序中使用 QVBoxLayout 布局控件,需提前引入头文件。每个 QVBoxLayout 控件本质都是 QVBoxLayout 类的实例对象,该类提供了两个构造函数,分别是:

QVBoxLayout()
QVBoxLayout(QWidget *parent)

创建 QVBoxLayout 控件的同时可以指定父窗口,那么它将作为父窗口中管理其它控件的工具;也可以暂时不指定父窗口,待全部设置完毕后再将其添加到某个窗口中。

QVBoxLayout 类没有新增任何成员方法,它只能使用从父类继承的成员方法,下表给大家罗列了常用的一些:
 

表 1 QVBoxLayout常用方法
成员方法 功 能
void QBoxLayout::addWidget(QWidget *widget, int stretch = 0, Qt::Alignment alignment = Qt::Alignment()) 向布局管理器中添加指定的 widget 控件。

默认情况下,stretch 拉伸系数为 0,表示 widget 控件的尺寸为默认值;alignment 是一个枚举类型参数,默认值也是 0,表示该控件会填满占用的整个空间。
void QBoxLayout::addStretch(int stretch = 0) 添加一个空白行,整个窗口中除了控件占用的区域外,其它区域可以由多个(≥0)空白行分摊,分摊比例取余于各个空白行设置的 stretch 参数的值。

strech 参数的默认值为 0,表示当窗口很小时,空白行可以不占据窗口空间。当窗口中包含多个 strech 值为 0 的空白行时,它们会平分窗口中的空白区域。
void QBoxLayout::addSpacing(int size) 添加一个 size 大小的固定间距。
void QLayout::setMargin(int margin) 设置布局管理器中所有控件的外边距,上、下、左、右外边距的大小都为 margin。默认情况下,所有方向的外边距为 11 px。
void QLayout::setContentsMargins(int left, int top, int right, int bottom) 设置布局管理器中所有控件的外边距,和 setMargin() 的区别是,此方法可以自定义上、下、左、右外边距的值。
void QBoxLayout::setDirection(Direction direction) 设置布局管理器中控件的布局方向,Direction 是一个枚举类型,对于 QVBoxLayout 布局管理器,direction 参数的值通常选择 QBoxLayout::TopToBottom(从上到下依次摆放)或者 QBoxLayout::BottomToTop(从下到上依次摆放)。
bool QBoxLayout::setStretchFactor(QWidget *widget, int stretch) 设置布局管理器中某个控件的拉伸系数。
bool QBoxLayout::setStretchFactor(QLayout *layout, int stretch) 布局管理器内部可以再放置一个布局管理器,该方法用来设置内部某个布局管理器的拉伸系数。


举个简单的例子:

 
  
  1. #include
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. int main(int argc, char *argv[])
  6. {
  7. QApplication a(argc, argv);
  8. //创建主窗口
  9. QWidget widget;
  10. widget.setWindowTitle("QVBoxLayout垂直布局");
  11. //创建垂直布局管理器
  12. QVBoxLayout *layout=new QVBoxLayout;
  13. //设置布局管理器中所有控件从下往上依次排列
  14. layout->setDirection(QBoxLayout::BottomToTop);
  15. //连续创建 3 个文本框,并设置它们的背景和字体大小
  16. QLabel lab1("Label1");
  17. lab1.setStyleSheet("QLabel{background:#dddddd;font:20px;}");
  18. lab1.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  19. QLabel lab2("Label2");
  20. lab2.setStyleSheet("QLabel{background:#cccccc;font:20px;}");
  21. lab2.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  22. QLabel lab3("Label3");
  23. lab3.setStyleSheet("QLabel{background:#ffffff;font:20px;}");
  24. lab3.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  25. //将 3 个文本框和 2 个空白行添加到管理器中,它们的伸缩系数比是 2:1:2:3:3
  26. layout->addStretch(2);
  27. layout->addWidget(&lab1,1);
  28. layout->addWidget(&lab2,2);
  29. layout->addWidget(&lab3,3);
  30. layout->addStretch(3);
  31. //将布局管理器添加到 widget 窗口中
  32. widget.setLayout(layout);
  33. widget.show();
  34. return a.exec();
  35. }

程序中做了以下几个操作:

  • 通过调用 setDirection() 方法,将添加到 QVBoxLayout 管理器中的所有控件(包括空白行)按照从下到上的顺序依次摆放。举个例子,由于 lab1 文本框是第二个添加到管理器中的,因此在最终显示的界面中,lab1 位于倒数第二的位置。
  • 通过调用 addStrech() 方法,向管理器中先后添加了两个空白行,它们的伸缩系数分别为 2 和 3,因此 widget 窗口中的空白区域会平均分为 5 份,一个空白行占 3 份,另一个占 2 份。
  • 通过调用 addWidget() 方法,向管理器中先后添加了 3 个文本框,它们的拉伸系数比为 1:2:3,所以当我们拉伸 widget 窗口时,三个文本框的大小(宽度)呈现 1:2:3 的关系。
  • 通过调用 setLayout() 方法,成功地将 layout 布局管理器添加到了 widget 窗口中。当然,也可以在创建 layout 对象时指定 widget 作为它的父窗口,两种方式是完全等价的。


执行结果为:

Qt-5种布局控件详解_第3张图片


图 3 QVBoxLayout 实例演示

QHBoxLayout水平布局

水平布局指的是将所有控件从左到右(或者从右到左)依次摆放,例如:
 

Qt-5种布局控件详解_第4张图片


图 4 QHBoxLayout水平布局


使用 QHBoxLayout 水平布局控件,程序中要提前引入头文件。QHBoxLayout 和 QVBoxLayout 继承自同一个类,它们的用法非常相似,比如 QHBoxLayout 类也提供了两个构造函数:

QHBoxLayout()
QHBoxLayout(QWidget *parent)

QHBoxLayout 类也没有新添任何成员方法,它只能使用从父类继承的成员方法。因此,表 1 中罗列的所有成员方法也同样适用于 QHBoxLayout 对象。

注意,当 QHBoxLayout 对象调用表 1 中的 addStretch() 方法时,表示添加一个空白列。

举个简单的例子:

 
  
  1. #include
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. int main(int argc, char *argv[])
  6. {
  7. QApplication a(argc, argv);
  8. //创建主窗口
  9. QWidget widget;
  10. widget.setWindowTitle("QHBoxLayout水平布局");
  11. //创建水平布局管理器
  12. QHBoxLayout *layout=new QHBoxLayout;
  13. //设置布局管理器中所有控件的布局方向为从右往左依次排列
  14. layout->setDirection(QBoxLayout::RightToLeft);
  15. //连续创建 3 个文本框,并设置它们的背景和字体大小
  16. QLabel lab1("Label1");
  17. lab1.setStyleSheet("QLabel{background:#dddddd;font:20px;}");
  18. lab1.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  19. QLabel lab2("Label2");
  20. lab2.setStyleSheet("QLabel{background:#cccccc;font:20px;}");
  21. lab2.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  22. QLabel lab3("Label3");
  23. lab3.setStyleSheet("QLabel{background:#ffffff;font:20px;}");
  24. lab3.setAlignment(Qt::AlignCenter);
  25. //将 3 个文本框和 2 个空白列添加到管理器中,它们的拉伸系数比是 2:1:2:3:3
  26. layout->addStretch(2);
  27. layout->addWidget(&lab1,1);
  28. layout->addWidget(&lab2,2);
  29. layout->addWidget(&lab3,3);
  30. layout->addStretch(3);
  31. //将布局管理器添加到 widget 窗口中
  32. widget.setLayout(layout);
  33. widget.show();
  34. return a.exec();
  35. }

程序执行结果为:

Qt-5种布局控件详解_第5张图片


图 5 QHBoxLayout水平布局实例

图 5 中,最左侧和最右侧各添加了一个空白列,它们的伸缩比例为 3:2,即它们的宽度比为 3:2。

QGridLayout网格布局

网格布局又称格栅布局或者表格布局,指的是将一些控件按照行和列排列在窗口上,例如:
 

Qt-5种布局控件详解_第6张图片


图 6 QGridLayout网格布局


QGridLayout 的行标和列标都从 0 开始,例如图 6 中 one 按钮的位置为 (0, 0),Four 按钮的位置为 (2, 0)。我们可以随意指定 QGridLayout 的行数和列数,各个控件可以随意摆放,必要时某些位置可以空着不用。

使用 QGridLayout 网格控件,程序中需引入头文件。每个 QGridLayout 控件都是 QGridLayout 类的一个实例对象,该类提供了两个构造函数,分别是:

QGridLayout(QWidget *parent)
QGridLayout()


QGridLayout 类提供了很多实用的成员方法,常用的如下表所示:

表 2 QGridLayout常用方法
成员方法 功 能
int QGridLayout::rowCount() const 获取网格的行数。
int QGridLayout::columnCount() const 获取网格的列数。
void QGridLayout::addWidget(QWidget *widget, int row, int column, Qt::Alignment alignment = Qt::Alignment()) 将 widget 控件添加到网格中的 (row,column) 位置处,并且可以自定义该控件的对齐方式。
void QGridLayout::addWidget(QWidget *widget, int fromRow, int fromColumn, int rowSpan, int columnSpan, Qt::Alignment alignment = Qt::Alignment()) 将 widget 控件从 (fromRow, fromColumn) 位置开始,跨 rowSpan 行和 ColumnSpan 列添加到网格中,并且可以自定义该控件的对齐方式。
void QGridLayout::addLayout(QLayout *layout, int row, int column, Qt::Alignment alignment = Qt::Alignment()) 向网格中的 (row, column) 位置处添加 layout 布局管理器。
void QGridLayout::addLayout(QLayout *layout, int row, int column, int rowSpan, int columnSpan, Qt::Alignment alignment = Qt::Alignment()) 将 layout 布局管理器从  (row, column) 位置开始,跨 rowSpan 行和 ColumnSpan 列添加到网格中,并且可以自定义该布局控件的对齐方式。
void QGridLayout::setColumnStretch(int column, int stretch) 给指定的第 column 列设置伸缩系数。
void QGridLayout::setRowStretch(int row, int stretch) 给指定的第 row 行设置伸缩系数。
void QGridLayout::setColumnMinimumWidth(int column, int minSize) 设置第 column 列的最小宽度。
void QGridLayout::setRowMinimumHeight(int row, int minSize) 设置第 row 行的最小宽度。


举个简单的例子:

 
  
  1. #include
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. #include
  6. int main(int argc, char *argv[])
  7. {
  8. QApplication a(argc, argv);
  9. //创建主窗口
  10. QWidget widget;
  11. widget.setWindowTitle("QGridLayout网格布局");
  12. //创建 4 个按钮和 1 个文本框
  13. QPushButton *but1 = new QPushButton("but1");
  14. QPushButton *but2 = new QPushButton("but2");
  15. QLabel *lab3 = new QLabel("lab");
  16. lab3->setStyleSheet("QLabel{background:#dddddd;font:20px;}");
  17. lab3->setAlignment(Qt::AlignCenter);
  18. QPushButton *but3 = new QPushButton("but3");
  19. QPushButton *but4 = new QPushButton("but4");
  20. //创建网格布局控件
  21. QGridLayout *layout = new QGridLayout;
  22. //向 layout 中添加控件,并指定各个控件的位置
  23. layout->addWidget(but1, 0, 0);
  24. layout->addWidget(but2, 0, 2);
  25. layout->addWidget(lab3, 1, 0, 3, 3);
  26. layout->addWidget(but3, 4, 0);
  27. layout->addWidget(but4, 4, 2);
  28. //将 layout 添加到 widget 窗口中
  29. widget.setLayout(layout);
  30. widget.show();
  31. return a.exec();
  32. }

程序运行结果为:

Qt-5种布局控件详解_第7张图片


图 7 QGridLayout网格布局实例

图 7 中,文本框控件从 (1,0) 位置开始,占据了 3 行 3 列的表格空间。

QFormLayout表单布局

Qt 提供了很多种输入框控件,包括 QLineEdit 单行输入框、QTextEdit 多行输入框等。通常情况下,每个输入框的旁边都会附带一些文字(又称标签),用来提示用户需要输入的信息。例如,图 8 中第一个输入框的标签为 "Name",提示用户填写自己的姓名。
 

Qt-5种布局控件详解_第8张图片


图 8 QFromLayout表单布局


生成图 8 这样的界面,实现的方法有很多,例如:

  1. 分别创建 3 个 QLabel 控件和 3 个 QLineEdit 控件,手动指定它们的位置;
  2. 在 QHBoxLayout 中嵌套 3 个 QVBoxLayout,又或者在 QVBoxLayout 中嵌套 3 个 QHBoxLayout,然后再添加 3 个 QLabel 控件和 3 个 QLineEdit 控件;
  3. 使用 QGridLayout 创建一个 3 行 2 列的表格,向表格中添加 3 个 QLabel 控件和 3 个 QLineEdit 控件。
  4. 使用 QFormLayout 表单布局控件实现。


第 1 种方法最大的弊端在于,各个控件的尺寸都是固定的,不会随着父窗口尺寸的改变而改变。第 2、3、4 种方法都是借助布局控件实现的,各个控件的尺寸可以自动调整,但前两种方法需要手动设置每一列的 strech 拉伸系数,而第 4 种方式不需要。总之对于生成类似图 8 这样的表单窗口,建议大家使用 QFormLayout 控件,因为使用 QFormLayout 编写的代码量最少,开发效率最高。 

QFormLayout 可以容纳很多个输入框以及对应的标签,并将它们从上到下依次排列在界面上(如图 8 所示)。大多数情况下,QFormLayout 底层是用 QGridLayout 网格布局管理器实现的,和后者不同的是,QFormLayout 只包含 2 列(不限制行数),且第一列放置标签,第二列放置输入框。

使用 QFormLayout 布局控件之前,程序中应引入头文件。每一个表单布局控件都是 QFormLayout 类的一个实例对象,该类仅提供了一个构造函数:

 
  
  • QFormLayout(QWidget *parent = Q_NULLPTR)


下表给大家罗列了操作 QFormLayout 对象常用的一些成员方法:
 

表 3 QFormLayout常用方法
成员方法 功 能
void QFormLayout::addRow(QWidget *label, QWidget *field) 将指定的 field 控件和存储标签的 label 控件添加到表单控件中的末尾。 
void QFormLayout::addRow(const QString &labelText, QWidget *field) 将指定的 field 控件和 labelText 标签添加到表单控件的末尾。
void QFormLayout::insertRow(int row, const QString &labelText, QWidget *field) 将指定的 field 控件和 labelText 标签插入到表单控件中指定行的位置。
void QFormLayout::removeRow(int row) 删除表单控件中的指定行。
void QFormLayout::removeRow(QWidget *widget) 删除表单控件中 widget 控件所在的行。
void setRowWrapPolicy(RowWrapPolicy policy) 设置标签的显示格式,默认标签位于控件的左侧。

RowWrapPolicy 是 QFormLayout 中定义的枚举类型,该类型包含 3 个值:
  • QFormLayout::DontWrapRows:标签始终在输入框的左侧;
  • QFormLayout::WrapLongRows:根据输入框的尺寸,标签可能位于输入框的左侧,也可能位于上方;
  • QFormLayout::WrapAllRows:标签始终在输入框的上方;
void QFormLayout::setSpacing(int spacing) 将行间距和列间距设置为 spacing。


举个简单的例子:

 
  
  1. #include
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. int main(int argc, char *argv[])
  6. {
  7. QApplication a(argc, argv);
  8. //创建主窗口
  9. QWidget widget;
  10. widget.setWindowTitle("QFormLayout表单布局");
  11. //创建 4 个按钮和 1 个文本框
  12. QFormLayout* layout = new QFormLayout();
  13. //设置表单中的标签都位于控件的上方
  14. layout->setRowWrapPolicy(QFormLayout::WrapAllRows);
  15. //添加 3 行输入框和标签
  16. layout->addRow("Name:",new QLineEdit());
  17. layout->addRow("Email:",new QLineEdit());
  18. layout->addRow("Adress:",new QLineEdit());
  19. //设置行间距和列间距为 10
  20. layout->setSpacing(10);
  21. //将 layout 表单添加到 widget 窗口中
  22. widget.setLayout(layout);
  23. widget.show();
  24. return a.exec();
  25. }

程序运行结果为:

Qt-5种布局控件详解_第9张图片


图 9 QFormLayout表单布局实例

QStackedLayout分组布局

QStackedLayout 布局管理器可以容纳多个控件或者窗口,但每次只显示其中的一个。

举个简单的例子,下图中的界面就使用了 QStackedLayout 布局管理器:

Qt-5种布局控件详解_第10张图片


图 10 QStackedLayout布局管理器


整个窗口被一分为二,左侧是 QListWidget 列表控件,右侧是 QStackedLayout 布局管理器。QStackedLayout 中包含 QPushButonn、QLabel 和 QLineEdit 这 3 个控件,但每次只能 3 个控件中的一个。

QStackedLayout 自身无法切换当前显示的控件或窗口,实际应用时通常和 QListWidget 或者 QComboBox 搭配使用。


使用 QStackedLayout 布局控件,程序中必须先引入头文件。 每个 QStackedLayout 控件都是 QStackedLayout 类的一个实例对象,该类提供有 3 个构造函数,分别是:

QStackedLayout()
QStackedLayout(QWidget *parent)
QStackedLayout(QLayout *parentLayout)

借助第二个构造函数,我们可以将 QStackedLayout 添加到指定的 parent 窗口中;借助第三个构造函数,我们可以将 QStackedLayout 嵌入到指定的 parentLayout 布局控件中

本节学习的 5 种布局控件都可以嵌套使用,例如将 QVBoxLayout 放到 QHBoxLayout 内部、将 QGridLayout 放到 QStackedLayout 内部等。

下表罗列了操作 QStackedLayout 对象常用的一些成员方法:

表 4 QStackedLayout常用方法
成员方法 功 能
int QStackedLayout::addWidget(QWidget *widget) 将 widget 控件添加到 QStackedLayout 控件中。
int QStackedLayout::insertWidget(int index, QWidget *widget) 将 widget 控件插入到 QStackedLayout 控件指定的位置处。
信号函数 功 能
void QStackedLayout::currentChanged(int index) 切换当前显示的控件时,会触发此信号,index 为显示的新控件的索引。
void QStackedLayout::widgetRemoved(int index) 移除某个控件时,会触发此信号,index 为被移除控件的索引。
槽函数 功 能
void setCurrentIndex(int index) 将第 index 个控件作为要显示的控件。
void QStackedLayout::setCurrentWidget(QWidget *widget) 设置 widget 作为当前要实现的控件。注意,必须保证 widget 存储在 QStackedLayout 控件中。


这里我们以图 10 所示的窗口为例,实现代码如下:

 
  
  1. #include
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. #include
  6. #include
  7. #include
  8. #include
  9. int main(int argc, char *argv[])
  10. {
  11. QApplication a(argc, argv);
  12. //创建主窗口
  13. QWidget widget;
  14. widget.setWindowTitle("QStackedLayout分组布局");
  15. widget.resize(600,400);
  16. //向主窗口中添加一个水平布局控件
  17. QHBoxLayout *layout=new QHBoxLayout;
  18. //创建一个列表
  19. QListWidget listWidget(&widget);
  20. listWidget.setMinimumWidth(150);
  21. listWidget.setFont(QFont("宋体",14));
  22. listWidget.addItem("QPushButton");
  23. listWidget.addItem("QLabel");
  24. listWidget.addItem("QLineEdit");
  25. //新建 3 个窗口,分别放置文本框、按钮和单行输入框
  26. QWidget widget1;
  27. widget1.setMinimumSize(400,400);
  28. QPushButton but1("这是一个按钮",&widget1);
  29. QWidget widget2;
  30. widget2.setMinimumSize(400,400);
  31. QLabel lab1("这是一个文本框",&widget2);
  32. QWidget widget3;
  33. widget3.setMinimumSize(400,400);
  34. QLineEdit edit("这是一个单行输入框",&widget3);
  35. //创建一个分组布局,将 3 个窗口添加到分组控件中
  36. QStackedLayout *stackedLayout = new QStackedLayout;
  37. stackedLayout->addWidget(&widget1);
  38. stackedLayout->addWidget(&widget2);
  39. stackedLayout->addWidget(&widget3);
  40. //layout 第一列添加 QListWidget 控件,第二列添加分组布局控件,设置它们的伸缩系数比为 1:4
  41. layout->addWidget(&listWidget,1);
  42. layout->addLayout(stackedLayout,4);
  43. //将 layout 水平布局控件添加到 widget 窗口中
  44. widget.setLayout(layout);
  45. widget.show();
  46. //连接信号和槽,实现当点击列表中的某一项,切换分组布局管理器显示的控件
  47. QObject::connect(&listWidget,&QListWidget::currentRowChanged,stackedLayout,&QStackedLayout::setCurrentIndex);
  48. return a.exec();
  49. }

此程序中,我们在 QHBoxLayout 水平布局控件内又放置了一个 QStackedLayout 分组布局控件。感兴趣的读者可以编写程序,测试其它布局控件之间嵌套的效果。

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