布局管理

总结

布局的计算过程

  • 如果设置了最小尺寸（或者最小尺寸提示）、最大尺寸，则组件获取的空间不能超过这些限制
  • 如果没有设置尺寸限制，则组件会尽可能多的占据空间。如果有多个组件，则空间分配以拉伸因子为标准
  • 如果没有设置拉升因子，则以组件的尺寸策略 QWidget :: sizePolicy（） 和尺寸提示 QWidget :: sizeHint（） 为依据，在有多余空间的情况下，尽可能的占据多的空间。这也是组件的默认尺寸

组件中对布局有影响的函数

一个组件要想影响布局管理，需要使用以下任何或全部机制：

  • 重新实现 QWidget :: sizeHint（） 以返回小部件的首选大小。
  • 重新实现 QWidget :: minimumSizeHint（） 以返回小部件可以具有的最小尺寸。
  • 调用 QWidget :: setSizePolicy（） 来指定窗口小部件的空间要求。

在上面的任何一个操作之后，都应调用 QWidget :: updateGeometry（） ，这将导致布局重新计算。即使多次连续调用 QWidget :: updateGeometry（） 也只会进行一次布局重新计算。

如果 Widget 的高度依赖于其宽度（例如，具有自动断字的标签），请在窗口小部件的大小策略中设置 height-for-width 标志，并重新实现 QWidget :: heightForWidth（） 函数。

即使实现 QWidget :: heightForWidth（） ，提供一个合理的 sizeHint（）仍然是一个好主意。

自定义布局管理器

要编写自己的布局类，必须定义以下内容：

  • 一个用于存储被管理组件的数据结构，其中项是 QLayoutItem 类型 ，一般使用列表。
  • addItem（），如何添加项目到布局。
  • setGeometry（），如何执行布局。
  • sizeHint（），布局的首选大小。
  • itemAt（），如何迭代布局。
  • takeAt（），如何从布局中删除项目。
  • 在大多数情况下，您还将实现 minimumSize（）。

Qt 布局系统提供了一种简单而强大的方式，可以在 Widget 中自动排列子元素，以确保它们充分利用可用空间。

简介

Qt 包括一组布局管理类，用于描述在应用程序的用户界面中如何布局 Widget。 当可用的空间发生变化时，这些布局会自动定位和调整 Widget 的大小，确保它们一致地排列，并且整个用户界面保持可用。

所有 QWidget 的子类都可以使用布局来管理他们的子元素， QWidget :: setLayout（） 函数将一个 Layout 应用于 Widget， 当以这种方式在 Widget 上设置了一个 Layout 时，Layout 负责以下任务：

  • 子元素的定位。
  • 合理的窗口默尺寸。
  • 合理的的窗口最小尺寸。
  • 调整大小处理
  • 内容变化时自动更新：
    • 字体大小，文本或子元素的其他内容。
    • 隐藏或显示一个 Widget
    • 删除子元素

Qt 的布局类

省略......

水平、竖直、网格以及表格布局

为 Widget 设置布局的最简单方法是使用内置的布局管理器：QHBoxLayout ，QVBoxLayout ，QGridLayout 和 QFormLayout ，这些类继承自 QLayout ，QLayout 又来自 QObject （而不是 QWidget ）， 他们负责一组 Widgets 的几何管理。 要创建更复杂的布局，可以将布局管理器嵌套在一起。

  • QHBoxLayout 从左到右（或从右到左）横向排列出 Widget。

    img

  • QVBoxLayout 从上到下在垂直排列 Widget

    img

  • QGridLayout 在二维网格中显示 Widget，一个 小部件可以占用多个单元格

    img

  • QFormLayout 在以两列描述性的“标签-字段样式” 样式布局 Widget

    img

用代码布局 Widget

以下代码用一个 QHBoxLayout 管理五个 QPushButton 的几何特征，如上图第一个截图所示：

QWidget *window = new QWidget;

// 创建五个按钮
QPushButton *button1 = new QPushButton("One");
QPushButton *button2 = new QPushButton("Two");
QPushButton *button3 = new QPushButton("Three");
QPushButton *button4 = new QPushButton("Four");
QPushButton *button5 = new QPushButton("Five");

// 创建布局管理器
QHBoxLayout *layout = new QHBoxLayout;

// 将按钮添加到布局中
layout->addWidget(button1);
layout->addWidget(button2);
layout->addWidget(button3);
layout->addWidget(button4);
layout->addWidget(button5);

// 设置布局
window->setLayout(layout);

window->show();

除了布局类本身不同之外，QVBoxLayout 的使用方式是相同的。 QGridLayout 的代码有一些不同，因为我们需要指定 Widget 的行和列位置：

QWidget *window = new QWidget;

// 创建五个按钮
QPushButton *button1 = new QPushButton("One");
QPushButton *button2 = new QPushButton("Two");
QPushButton *button3 = new QPushButton("Three");
QPushButton *button4 = new QPushButton("Four");
QPushButton *button5 = new QPushButton("Five");

// 创建布局管理器
QGridLayout *layout = new QGridLayout;

// 将按钮添加到布局中
layout->addWidget(button1, 0, 0);
layout->addWidget(button2, 0, 1);
// 注意：这个按钮占用两个单元
layout->addWidget(button3, 1, 0, 1, 2);
layout->addWidget(button4, 2, 0);
layout->addWidget(button5, 2, 1);

// 设置布局
window->setLayout(layout);

window->show();

第三个 QPushButton 跨越两列，需要为 QGridLayout :: addWidget（） 指定第四和第五个参数。

QFormLayout 在每一行上添加两个 Widget ，通常是 QLabel 和 QLineEdit ，用来创建表单。 在同一行添加 QLabel 和 QLineEdit 会将 QLineEdit 设置为 QLabel 的伙伴控件。 以下代码将使用 QFormLayout 在三行上放置 QPushButtons 和相应的 QLineEdit

QWidget *window = new QWidget;

QPushButton *button1 = new QPushButton("One");
QLineEdit *lineEdit1 = new QLineEdit();
QPushButton *button2 = new QPushButton("Two");
QLineEdit *lineEdit2 = new QLineEdit();
QPushButton *button3 = new QPushButton("Three");
QLineEdit *lineEdit3 = new QLineEdit();

// 创建表格布局
QFormLayout *layout = new QFormLayout;

// 一组一组的将按钮和编辑器放到布局中
layout->addRow(button1, lineEdit1);
layout->addRow(button2, lineEdit2);
layout->addRow(button3, lineEdit3);

window->setLayout(layout);
window->show();

使用布局的一些提示

使用布局时，创建 Widget 不需要传递父对象，布局管理器会自动重新设置 Widget 的父对象（使用 QWidget :: setParent（）），让它们称为设置了布局管理器的那个 Widget 的子元素。

注意：布局中的管理的 Widget 是设置布局的 Widget 的子节点，而不是布局本身的子节点， Widget 只能将其他 Widget 作为父类而不是布局。

可以在布局上使用 addLayout（） 嵌套布局，内部布局外部布局的子元素

将 Widget 添加到布局中

当您将 Widget 添加到布局中时，过程如下：

  1. 所有的 Widget 最初将根据其 QWidget :: sizePolicy（） 和 QWidget :: sizeHint（） 分配一定的空间。
  2. 如果 Widget 设置了大于零的拉伸因子，则按照其拉伸因子的比例分配空间（如下所述）。
  3. 如果 Widget 的拉伸因子设置为零，则只有在其他 Widget 不需要空间的情况下才会获得更多的空间。其中，首先将空间分配给具有 Expanding 策略的小部件。
  4. 分配的空间小于其最小尺寸的 Widget（如果没有指定最小尺寸，则为最小尺寸提示）将分配其所需的最小尺寸。 （Widget 不一定非要设置最小尺寸或最小尺寸提示，在这种情况下，拉伸因子是其决定因素。）
  5. 分配的空间大于其最大尺寸的 Widget 都将分配其所需的最大尺寸。 （小部件不一定非要设置最大尺寸，在这种情况下，拉伸因子是其决定因素。）

拉伸因子

Widget 创建的时候一般没有设置拉伸因子。 当它们被放到布局管理器中时，Widget 将根据其 QWidget :: sizePolicy（） 或其最小大小提示给予一定的空间份额，以较大者为准。 拉伸因子用于改变彼此占据空间的比例

如果将三个没有设置拉伸因子的 Widget 放到 QHBoxLayout 布局中，我们将得到如下布局：

img

如果我们对每个 Widget 设置拉伸因子，它们将按比例（但不得小于其最小大小提示）布局。

img

自定义组件的布局

当您创建自己的 Widget 类时，还应该处理其布局属性。如果 Widget 使用 Qt 的布局之一，这已经被处理了。如果 Widget 没有任何子部件，也没有使用手动布局，则可以使用以下任何或全部机制更改窗口小部件的行为：

  • 重新实现 QWidget :: sizeHint（） 以返回小部件的首选大小。
  • 重新实现 QWidget :: minimumSizeHint（） 以返回小部件可以具有的最小尺寸。
  • 调用 QWidget :: setSizePolicy（） 来指定窗口小部件的空间要求。

每当大小提示、最小大小提示或大小策略更改时，都应调用 QWidget :: updateGeometry（） ，这将导致布局重新计算。即使多次连续调用 QWidget :: updateGeometry（） 也只会进行一次布局重新计算。

如果您的小部件的首选高度依赖于其实际宽度（例如，具有自动断字的标签），请在窗口小部件的大小策略中设置 height-for-width 标志，并重新实现 QWidget :: heightForWidth（） 函数。

即使实现 QWidget :: heightForWidth（） ，提供一个合理的 sizeHint（）仍然是一个好主意。

有关实施这些功能的进一步指导，请参阅Qt季刊文章 《宽度的交易高度》。

布局可能出现问题

在 Label 组件中使用富文本可能会在其父窗口的布局中引入一些问题，当 Label 设置了 “word wrapped” 时，布局管理器会发生问题。

在某些情况下，布局被设置为 QLayout :: FreeResize 模式，这意味着它不会调整其内容的布局以适合较小尺寸的窗口，甚至会阻止用户将窗口变小。 这个问题可以通过对有问题的小部件进行子类化，并实现适当的 sizeHint（） 和 minimumSizeHint（） 函数来克服。

在某些情况下，Widget 必须有布局才能被使用。 当您为 QDockWidget 或 QScrollArea （使用 QDockWidget :: setWidget（） 和 QScrollArea :: setWidget（） ）设置 Widget 时，必须已在 Widget 上设置布局。 如果没有，该 Widget 将不可见。

手动布局

如果您正在制作独一无二的特殊布局，可以按照上述方式制作自定义 Widget 。 在 QWidget :: resizeEvent（） 中计算所需的空间，并调用每个子元素上调用 setGeometry（） 。

当需要重新计算布局时，Widget 将接收到一个 QEvent :: LayoutRequest 的事件对象。 可以在 QWidget :: event（） 中处理 QEvent :: LayoutRequest 事件。

如何编写自定义布局管理器

手动布局的替代方法是通过对 QLayout 进行子类化来编写自己的布局管理器。 边框布局和流程布局示例显示了如何做到这一点。

我们在这里详细介绍一个例子。 CardLayout 类收到来自同名的 Java 布局管理器的启发。 它将 Widget 放在彼此之上，每个 Item 偏移 QLayout :: spacing（） 距离

要编写自己的布局类，您必须定义以下内容：

  • 用于存储被布局处理的组件的数据结构。 每个组件都是一个QLayoutItem ， 在这个例子中我们将使用一个 QList。
  • addItem（），如何添加项目到布局。
  • setGeometry（），如何执行布局。
  • sizeHint（），布局的首选大小。
  • itemAt（），如何迭代布局。
  • takeAt（），如何从布局中删除项目。
  • 在大多数情况下，您还将实现 minimumSize（）。
#ifndef CARD_H
#define CARD_H

#include <QtWidgets>
#include <QList>

class CardLayout : public QLayout
{
public:
    CardLayout(QWidget *parent, int dist): QLayout(parent, 0, dist) {}
    CardLayout(QLayout *parent, int dist): QLayout(parent, dist) {}
    CardLayout(int dist): QLayout(dist) {}
    ~CardLayout();

    void addItem(QLayoutItem *item);
    QSize sizeHint() const;
    QSize minimumSize() const;
    int count() const;
    QLayoutItem *itemAt(int) const;
    QLayoutItem *takeAt(int);
    void setGeometry(const QRect &rect);

private:
    QList<QLayoutItem*> list;
};

#endif

实现文件 card.cpp

//#include "card.h"

首先得定义一个 count() 函数来获得列表中的项数

int CardLayout::count() const
{
    // QList::size() returns the number of QLayoutItems in the list
    return list.size();
}

然后重写 itemAt() 和 takeAt() 这两个函数，这些函数在布局系统内部用于处理 Widget 的删除，当然，程序员也可以直接使用它们。

itemAt（） 返回给定索引处的 Item 。 takeAt（） 删除给定索引处的 Item ，并返回它。 这里，我们使用列表索引作为布局索引。 在其他情况下，我们有一个更复杂的数据结构，我们可能需要花费更多的精力为 Item 定义线性顺序。

QLayoutItem *CardLayout::itemAt(int idx) const
{
    // QList::value() performs index checking, and returns 0 if we are
    // outside the valid range
    return list.value(idx);
}

QLayoutItem *CardLayout::takeAt(int idx)
{
    // QList::take does not do index checking
    return idx >= 0 && idx < list.size() ? list.takeAt(idx) : 0;
}

addItem（） 为布局 Item 实现了默认放置策略，这个函数必须被实现，他会被 QLayout :: add（） 使用。 如果您的布局具有需要参数的高级放置选项，则必须提供额外的访问函数，例如还来间距 QGridLayout :: addItem（），QGridLayout :: addWidget（） 和 QGridLayout :: addLayout（） 的重载

void CardLayout::addItem(QLayoutItem *item)
{
  list.append(item);
}

注意：QLayoutItem 不是继承自 QObject 因此，必须手动销毁

 CardLayout::~CardLayout()
  {
       QLayoutItem *item;
       while ((item = takeAt(0)))
           delete item;
  }

setGeometry() 实际计算各个组件的位置和尺寸，如果需要，计算的时候可以将 spacing() 考虑进去，但是不考虑 margin()

void CardLayout::setGeometry(const QRect &r)
{
  QLayout::setGeometry(r);

  if (list.size() == 0)
      return;

  int w = r.width() - (list.count() - 1) * spacing();
  int h = r.height() - (list.count() - 1) * spacing();
  int i = 0;
  while (i < list.size()) {
      QLayoutItem *o = list.at(i);
      QRect geom(r.x() + i * spacing(), r.y() + i * spacing(), w, h);
      o->setGeometry(geom);
      ++i;
  }
}

sizeHint() 和 minimumSize() 的实现非常类似，他们都可以考虑 spacing() 但是不考虑 margin()

QSize CardLayout::sizeHint() const
{
  QSize s(0,0);
  int n = list.count();
  if (n > 0)
          s = QSize(100,70); //start with a nice default size
      int i = 0;
      while (i < n) {
          QLayoutItem *o = list.at(i);
          s = s.expandedTo(o->sizeHint());
          ++i;
      }
      return s + n*QSize(spacing(), spacing());
  }

  QSize CardLayout::minimumSize() const
  {
      QSize s(0,0);
      int n = list.count();
      int i = 0;
      while (i < n) {
          QLayoutItem *o = list.at(i);
          s = s.expandedTo(o->minimumSize());
          ++i;
      }
      return s + n*QSize(spacing(), spacing());
  }

其他注意事项

  • 此自定义布局不处理宽度的高度。
  • 我们忽略了 QLayoutItem :: isEmpty（）， 这意味着布局会将隐藏的小部件视为可见的。
  • 对于复杂的布局，通过缓存计算值可以大大提高速度。 在这种情况下，实现 QLayoutItem :: invalidate（） 来标记缓存的数据是脏的。
  • 调用 QLayoutItem :: sizeHint（） 等可能是昂贵的。 因此，如果您稍后在同一功能中再次需要，您应该将该值存储在局部变量中。
  • 你不应该在同一个函数的同一个项目上调用 QLayoutItem :: setGeometry（） 两次。 如果该项目具有多个子窗口小部件，则此调用可能非常昂贵，因为布局管理器必须每次执行完整的布局。 而是计算几何体，然后进行设置。 （这不仅适用于布局，如果您实现自己的resizeEvent（） ，则应该这样做）。
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