PYQT学习笔记-从简单窗口到多功能主窗口的实现

1. 环境准备

在开始之前，请确保你已经安装了PyQt5和qt_material库。如果尚未安装，可以通过以下命令进行安装：

pip install PyQt5 qt_material

2. 创建第一个PyQt窗口

2.1 代码实现

以下是创建一个简单PyQt窗口的完整代码：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QHBoxLayout, QVBoxLayout
from PyQt5.QtWidgets import QPushButton, QCheckBox, QLabel
import sys

# 定义按钮状态更新函数
def btn_state_update(arg):
    print("抽烟：", arg)
    btn_state_update_func(0, "抽烟", arg)

# 定义统一处理函数
def btn_state_update_func(flag, text, arg):
    """
    统一处理函数
    
    :param flag: 用于区分按钮的数字
    :param text: 可选文本描述
    :param arg: 选中状态 2选中 0未选中
    """
    print(f"{flag}:{text} -> {arg}")

# 定义提交按钮的槽函数
def on_submit():
    print("抽烟：", btn1.isChecked())
    print("喝酒：", btn2.isChecked())
    print("烫头：", btn3.isChecked())

if __name__ == "__main__":
    # 1. 创建应用程序
    app = QApplication(sys.argv)

    # 2. 创建窗口
    w = QWidget()
    w.setWindowTitle("对话框")  # 设置窗口标题
    w.resize(200, 120)  # 设置窗口大小

    # 创建水平布局
    root_layout = QHBoxLayout(w)

    # 创建复选框
    btn1 = QCheckBox("抽烟")
    btn2 = QCheckBox("喝酒")
    btn3 = QCheckBox("烫头")
    btn3.setChecked(True)  # 默认选中
    btn2.setChecked(True)  # 默认选中

    # 给每个复选框关联状态变化槽函数
    btn1.stateChanged.connect(btn_state_update)
    btn2.stateChanged.connect(lambda arg: btn_state_update_func(1, "喝酒", arg))
    btn3.stateChanged.connect(lambda arg: btn_state_update_func(2, "烫头", arg))

    # 将组件添加到布局
    root_layout.addWidget(QLabel("谦哥的三大爱好："))
    root_layout.addWidget(btn1)
    root_layout.addWidget(btn2)
    root_layout.addWidget(btn3)

    # 添加提交按钮
    btn_submit = QPushButton("提交")
    btn_submit.clicked.connect(on_submit)
    root_layout.addWidget(btn_submit)

    # 3. 显示窗口
    w.show()

    # 4. 等待窗口关闭
    sys.exit(app.exec_())

2.2 代码解析

2.2.1 创建应用程序

app = QApplication(sys.argv)

• QApplication 是 PyQt 中应用程序的主类，它管理 GUI 应用程序的控制流和主要设置。
• sys.argv 是一个命令行参数列表，PyQt 使用它来处理命令行参数。

2.2.2 创建窗口

w = QWidget()
w.setWindowTitle("对话框")
w.resize(200, 120)

• QWidget 是 PyQt 中所有用户界面对象的基类。
• setWindowTitle 设置窗口标题。
• resize 设置窗口的宽度和高度。

2.2.3 创建布局

root_layout = QHBoxLayout(w)

• QHBoxLayout 是水平布局管理器，用于将窗口中的组件水平排列。
• 你也可以使用 QVBoxLayout 来实现垂直排列。

2.2.4 添加复选框和按钮

btn1 = QCheckBox("抽烟")
btn2 = QCheckBox("喝酒")
btn3 = QCheckBox("烫头")

• QCheckBox 是一个复选框控件，用户可以通过点击来选中或取消选中。

2.2.5 信号与槽

btn1.stateChanged.connect(btn_state_update)
btn2.stateChanged.connect(lambda arg: btn_state_update_func(1, "喝酒", arg))

• stateChanged 是复选框的状态变化信号，当复选框的状态发生改变时，会触发连接的槽函数。
• lambda 是一种创建匿名函数的方式，用于将信号传递的参数进一步处理后传递给目标函数。

2.2.6 显示窗口

w.show()
sys.exit(app.exec_())

• show() 方法用于显示窗口。
• app.exec_() 是 PyQt 的主循环，它会启动应用程序并等待窗口关闭。

3. 关键点解释

3.1 arg 是什么？

在 btn_state_update 函数中，arg 是从信号 stateChanged 传递过来的参数，表示复选框的当前状态。在 PyQt 中，stateChanged 信号通常用于 QCheckBox，并传递一个整数值：

• 0：未选中（Unchecked）
• 2：选中（Checked）

3.2 lambda 的作用

lambda 是一种创建匿名函数的方式，允许你在一行代码中定义一个简单的函数。例如：

btn2.stateChanged.connect(lambda arg: btn_state_update_func(1, "喝酒", arg))

• lambda arg: ... 定义了一个匿名函数，接收一个参数 arg。
• 这个匿名函数的作用是调用 btn_state_update_func，并将参数 1、"喝酒" 和 arg 传递给它。

3.3 信号与槽

信号与槽是 PyQt 的核心机制之一。信号是控件发出的消息，槽是处理这些消息的函数。通过 connect 方法，可以将信号连接到槽函数。当信号被触发时，槽函数会被调用。

4. 运行效果

运行上述代码后，你将看到一个包含三个复选框和一个提交按钮的窗口。当复选框的状态发生变化时，控制台会打印相应的状态信息。点击提交按钮时，控制台会打印每个复选框的选中状态。

5. 使用Qt Designer设计界面

5.1 创建UI文件

1. 打开 Qt Designer（通常在 PyQt 安装目录下）。
2. 创建一个新的主窗口（QMainWindow）。
3. 在窗口中添加以下控件：
   • QSpinBox：用于数值输入。
   • QPushButton：用于触发事件。
   • QComboBox：下拉选择框。
   • QSlider 和 QDial：滑块和旋钮控件。
   • QLCDNumber：用于显示数字。
   • QDateEdit：日期选择框。
   • QLabel：用于显示文本。
   • QMenuBar 和 QToolBar：菜单栏和工具栏。
4. 保存 UI 文件（例如命名为 my_main_window.ui）。

5.2 转换UI文件为Python代码

使用 pyuic5 工具将 .ui 文件转换为 Python 代码：

pyuic5 -x my_main_window.ui -o Ui_my_main_window.py

转换后的代码将生成一个 Ui_MainWindow 类，用于定义界面布局。

6. 编写Python代码

6.1 主程序代码

以下是完整的主程序代码，结合了自动生成的 UI 代码和自定义功能。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
PyQt5学习笔记：创建一个多功能的主窗口
"""

import sys
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
from qt_material import apply_stylesheet, list_themes
from ui.Ui_my_main_window import Ui_MainWindow  # 导入自动生成的UI类


class MyMainWindow(QMainWindow):
    """
    主窗口类，继承自 QMainWindow
    """
    def __init__(self):
        super().__init__()
        
        self.ui = Ui_MainWindow()  # 创建 UI 对象
        self.ui.setupUi(self)  # 设置 UI 布局
        
        self.counter = 0  # 初始化计数器
        self.init_ui()  # 初始化界面功能

    def on_click(self):
        """
        按钮点击事件
        """
        self.statusBar().showMessage(f"按钮按下了{self.counter}")  # 在状态栏显示消息
        self.counter += 1  # 计数器加1

    def on_refresh(self):
        """
        刷新功能
        """
        print("refresh!")

    def init_ui(self):
        """
        初始化界面功能
        """
        self.ui.pushButton3.clicked.connect(self.on_click)  # 绑定按钮点击事件
        self.ui.actionexit.triggered.connect(QApplication.quit)  # 绑定退出菜单项
        self.ui.actionrefresh.triggered.connect(self.on_refresh)  # 绑定刷新菜单项


if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)  # 创建应用程序对象
    
    # 应用主题样式
    apply_stylesheet(app, theme='dark_teal.xml')
    print("可用主题：", list_themes())  # 打印可用的主题列表

    w = MyMainWindow()  # 创建主窗口实例
    w.show()  # 显示窗口
    sys.exit(app.exec_())  # 运行应用程序并等待窗口关闭

6.2 UI代码（自动生成）

以下是 Ui_MainWindow 类的代码，由 pyuic5 工具从 .ui 文件生成：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
自动生成的 UI 代码
"""

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets


class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        """
        设置 UI 布局
        """
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        MainWindow.resize(526, 476)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)
        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")
        self.gridLayout = QtWidgets.QGridLayout(self.centralwidget)
        self.gridLayout.setObjectName("gridLayout")
        
        # 添加控件
        self.spinBox = QtWidgets.QSpinBox(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.spinBox, 0, 2, 1, 1)
        self.mine = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.mine, 0, 3, 1, 1)
        self.spinBox_2 = QtWidgets.QSpinBox(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.spinBox_2, 2, 0, 1, 1)
        self.dateEdit = QtWidgets.QDateEdit(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.dateEdit, 3, 0, 1, 1)
        self.plus = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.plus, 0, 0, 1, 1)
        self.label = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.label, 2, 2, 1, 1)
        self.comboBox = QtWidgets.QComboBox(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.comboBox, 0, 1, 1, 1)
        self.horizontalSlider = QtWidgets.QSlider(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.horizontalSlider, 3, 1, 1, 1)
        self.pushButton3 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.pushButton3, 4, 0, 1, 3)
        self.lcdNumber = QtWidgets.QLCDNumber(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.lcdNumber, 5, 0, 1, 2)
        self.dial = QtWidgets.QDial(self.centralwidget)
        self.gridLayout.addWidget(self.dial, 5, 2, 1, 1)
        
        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)
        self.menubar = QtWidgets.QMenuBar(MainWindow)
        self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 526, 22))
        self.menufile = QtWidgets.QMenu(self.menubar)
        self.menuedit = QtWidgets.QMenu(self.menubar)
        self.menuinfo = QtWidgets.QMenu(self.menubar)
        MainWindow.setMenuBar(self.menubar)
        self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(MainWindow)
        MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)
        self.toolBar = QtWidgets.QToolBar(MainWindow)
        MainWindow.addToolBar(QtCore.Qt.TopToolBarArea, self.toolBar)
        self.toolBar_2 = QtWidgets.QToolBar(MainWindow)
        MainWindow.addToolBar(QtCore.Qt.LeftToolBarArea, self.toolBar_2)
        self.toolBar_3 = QtWidgets.QToolBar(MainWindow)
        MainWindow.addToolBar(QtCore.Qt.RightToolBarArea, self.toolBar_3)
        self.toolBar_4 = QtWidgets.QToolBar(MainWindow)
        MainWindow.addToolBar(QtCore.Qt.BottomToolBarArea, self.toolBar_4)
        
        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

    def retranslateUi(self, MainWindow):
        """
        设置 UI 文本
        """
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "主窗体测试"))
        self.mine.setText(_translate("MainWindow", "mine"))
        self.plus.setText(_translate("MainWindow", "plus"))
        self.label.setText(_translate("MainWindow", "3245646865给v法国国家"))
        self.pushButton3.setText(_translate("MainWindow", "5665"))
        self.menufile.setTitle(_translate("MainWindow", "file"))
        self.menuedit.setTitle(_translate("MainWindow", "edit"))
        self.menuinfo.setTitle(_translate("MainWindow", "info"))
        self.toolBar.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "toolBar"))
        self.toolBar_2.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "toolBar_2"))
        self.toolBar_3.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "toolBar_3"))
        self.toolBar_4.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "toolBar_4"))

7. 功能说明

7.1 状态栏和菜单栏

• 状态栏：通过 self.statusBar() 获取状态栏，并使用 showMessage 方法显示消息。
• 菜单栏：通过 QMenuBar 和 QAction 创建菜单项，例如“退出”和“刷新”功能。

7.2 控件功能

• QSpinBox：数值输入框，支持上下调整数值。
• QPushButton：按钮控件，绑定点击事件。
• QSlider 和 QDial：滑块和旋钮控件，通过信号绑定实现联动。
• QComboBox：下拉选择框，支持用户选择。
• QLCDNumber：数字显示控件，可用于显示动态数值。
• QDateEdit：日期选择框，支持用户选择日期。

7.3 主题样式

使用 qt_material 库为应用程序应用主题样式。例如：

apply_stylesheet(app, theme='dark_teal.xml')

你可以通过 list_themes() 查看所有可用的主题。

8. 运行效果

运行程序后，你将看到一个包含多种控件的主窗口。窗口中包含：

• 状态栏和菜单栏。
• 按钮、滑块、旋钮、下拉框等控件。
• 动态更新的 LCD 数字显示。

点击按钮会在状态栏显示消息，滑动滑块或旋转旋钮会联动更新 LCD 数字显示。