「QT」几何数据类 之 QPointF 浮点型点类

QPointF类详解

一、引言

QPointF是Qt框架中的一个重要类，它用于表示二维平面上的浮点数坐标点。与QPoint类不同，QPointF使用浮点数（通常是qreal类型，在Qt中通常定义为double或float）来存储坐标，从而提供了更高的精度。这使得QPointF在处理需要高精度的图形变换和绘制时非常有用。
官方帮助文档：https://doc.qt.io/qt-5/qpointf.html

二、使用范围

QPointF类广泛应用于Qt的图形编程和界面设计中，特别是在需要高精度坐标计算的场景中。它不仅可以用于表示图形界面中的点位置，还可以作为向量进行各种数学运算。此外，QPointF类还常用于处理图形变换、动画效果以及精确绘制图形等场景。

三、类的头文件

要使用QPointF类，需要包含其头文件<QPointF>。这个头文件定义了QPointF类的所有成员和函数，使得开发者可以在自己的Qt应用程序中使用该类。

#include <QPointF>

四、类的构造介绍

QPointF类提供了两种构造函数：

1. 默认构造函数：创建一个横纵坐标均为0.0的QPointF对象。

QPointF();

2. 参数化构造函数：创建一个横纵坐标分别为指定浮点值的QPointF对象。

QPointF(qreal xpos, qreal ypos);

五、共有函数介绍

QPointF类提供了多个共有函数，用于获取和设置点的坐标、进行向量运算等。以下是一些常用的共有函数：

• qreal x() const：获取点的横坐标。
• qreal y() const：获取点的纵坐标。
• void setX(qreal x)：设置点的横坐标。
• void setY(qreal y)：设置点的纵坐标。
• QPointF &operator+=(const QPointF &point)：将当前点与另一个点相加，结果存储在当前点中。
• QPointF &operator-=(const QPointF &point)：将当前点与另一个点相减，结果存储在当前点中。
• qreal manhattanLength() const：计算当前点作为向量时的曼哈顿长度（即横纵坐标绝对值之和）。
• QPointF toPoint() const：将当前QPointF对象转换为QPoint对象，注意这会丢失精度。

六、Static函数介绍

QPointF类也提供了一个静态函数dotProduct，用于计算两个点的点积。

static qreal dotProduct(const QPointF &p1, const QPointF &p2);

该函数接受两个QPointF对象作为参数，并返回它们的点积结果。

七、运算符重载

QPointF类重载了多个运算符，使得该类可以像基本数据类型一样进行运算。以下是一些重载的运算符：

• QPointF operator+(const QPointF &point)：两个点相加，返回一个新的QPointF对象。
• QPointF operator-(const QPointF &point)：两个点相减，返回一个新的QPointF对象。
• QPointF operator*(qreal factor)：将点乘以一个浮点因子，返回一个新的QPointF对象。
• QPointF operator/(qreal divisor)：将点除以一个浮点因子，返回一个新的QPointF对象。
• bool operator==(const QPointF &other)：判断两个点是否相等（基于浮点数比较的容差）。
• bool operator!=(const QPointF &other)：判断两个点是否不相等。

需要注意的是，由于浮点数的精度问题，operator==和operator!=的比较可能会受到一定的容差影响。在实际应用中，可能需要使用特定的比较函数或方法来处理浮点数比较的问题。

八、详细代码举例

以下是一个使用QPointF类的详细代码示例，展示了如何创建QPointF对象、获取和设置坐标、进行向量运算以及计算曼哈顿长度。

#include <QCoreApplication>
#include <QPointF>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 创建两个QPointF对象
    QPointF point1(3.5, 4.2);
    QPointF point2(1.1, 2.3);

    // 获取点的坐标
    qreal x1 = point1.x();
    qreal y1 = point1.y();
    qDebug() << "Point1:" << x1 << "," << y1;

    qreal x2 = point2.x();
    qreal y2 = point2.y();
    qDebug() << "Point2:" << x2 << "," << y2;

    // 设置点的坐标
    point1.setX(5.7);
    point1.setY(6.8);
    qDebug() << "After setting, Point1:" << point1.x() << "," << point1.y();

    // 向量运算
    QPointF point3 = point1 + point2;
    qDebug() << "Point1 + Point2 = Point3:" << point3.x() << "," << point3.y();

    QPointF point4 = point1 - point2;
    qDebug() << "Point1 - Point2 = Point4:" << point4.x() << "," << point4.y();

    QPointF point5 = point1 * 2.0;
    qDebug() << "Point1 * 2.0 = Point5:" << point5.x() << "," << point5.y();

    QPointF point6 = point1 / 1.5;
    qDebug() << "Point1 / 1.5 = Point6:" << point6.x() << "," << point6.y();

    // 计算曼哈顿长度
    qreal length = point1.manhattanLength();
    qDebug() << "Manhattan length of Point1:" << length;

    // 点积运算
    qreal dotProd = QPointF::dotProduct(point1, point2);
    qDebug() << "Dot product of Point1 and Point2:" << dotProd;

    return a.exec();
}

在这个示例中，我们首先创建了两个QPointF对象point1和point2，并获取了它们的坐标。然后，我们设置了point1的新坐标，并进行了向量加法、减法、乘法和除法运算。此外，我们还计算了point1的曼哈顿长度和point1与point2的点积，并将所有结果输出到控制台。

通过本文的介绍，相信读者已经对Qt中的QPointF类有了深入的了解。在实际开发中，可以根据需要灵活运用QPointF类来处理二维平面上的浮点数坐标点和向量运算。