QT 4: программирование GUI на С++ - Жасмин Бланшет

qRegisterMetaTypeStreamOperators<BusinessCard>("BusinessCard");

В данной главе основное внимание было уделено контейнерам Qt, а также классам QString, QByteArray и QVariant. Кроме этих классов Qt имеет несколько других контейнеров. Один из них — QPair<T1, T2>, который просто хранит два значения и аналогичен классу std::pair<T1, T2>. Еще одним контейнером является QBitArray, который мы будем использовать в первом разделе главы 19. Наконец, имеется контейнер QVarLengthArray<T, Prealloc> — низкоуровневая альтернатива вектору QVector<T>. Поскольку он заранее выделяет память в стеке и не допускает неявное совместное использование, накладные расходы у него меньше, чем у вектора QVector<T>, что делает его более подходящим в напряженных циклах.

Алгоритмы Qt, включая несколько не рассмотренных здесь, например qCopyBackward() и qEqual(), описаны в документации Qt, которую можно найти по адресу http://doc.trolltech.com/4.1/algorithms.html. Более подробное описание контейнеров Qt, в том числе информацию об их временных и объемных характеристиках, можно найти на странице http://doc.trolltech.com/4.1/containers.html.

Глава 12. Ввод—вывод

Почти в каждом приложении приходится читать или записывать файлы или выполнять другие операции ввода—вывода. Qt обеспечивает великолепную поддержку ввода—вывода при помощи QIODevice — мощной абстракции «устройств», способных читать и записывать блоки байтов. Qt содержит следующие подклассы QIODevice:

• QFile — получает доступ к файлам, находящимся в локальной файловой системе или внедренным в исполняемый модуль,

• QTemporaryFile — создает временные файлы в локальной файловой системе и получает доступ к ним,

• QBuffer — считывает или записывает данные в QByteArray,

• QProcess — запускает внешние программы и обеспечивает связь между процессами,

• QTcpSocket — передает поток данных по сети, используя протокол TCP,

• QUdpSocket — передает и принимает из сети дейтаграммы UDP.

QProcess, QTcpSocket и QUdpSocket являются последовательными устройствами, т.е. они позволяют получить доступ к данным только один раз, начиная с первого байта и последовательно продвигаясь к последнему байту. QFile, QTemporaryFile и QBuffer являются устройствами произвольного доступа и позволяют считывать байты многократно из любой позиции; они используют функцию QIODevice::seek() для изменения положения указателя файла.

Кроме этих устройств Qt предоставляет два класса высокоуровневых потоков данных, которые можно использовать для чтения и записи на любое устройство ввода—вывода: QDataStream для двоичных данных и QTextStream для текста. Эти классы учитывают такие аспекты, как порядок байтов и кодировка текста, позволяя работающим на разных платформах и в разных странах приложениям Qt считывать и записывать файлы друг друга. Это делает классы Qt по вводу—выводу более удобными, чем соответствующие классы стандартного С++, при использовании которых решать подобные проблемы приходится прикладному программисту.

QFile позволяет легко получать доступ к отдельным файлам, независимо от того, располагаются они в файловой системе или оказываются внедренными в исполняемый модуль приложения как ресурсы. Для приложений, которым приходится работать с целыми наборами файлов, в Qt предусмотрены классы QDir и QFileInfo, которые позволяют работать с каталогами и получать сведения о файлах, расположенных внутри каталогов.

Класс QProcess позволяет нам запускать внешние программы и устанавливать связь с ними через стандартные каналы ввода, вывода и ошибок (cin, cout и cerr). Мы можем устанавливать переменные среды и рабочий каталог, которые будут использоваться внешним приложением. По умолчанию связь с процессом осуществляется в асинхронном режиме (без блокировок), но все же остается возможной блокировка определенных операций.

Работа с сетью, а также чтение и запись документов XML настолько важные темы, что будут рассмотрены отдельно в главах 14 и 15, специально им посвященным.

Чтение и запись двоичных данных

Самый простой способ загрузки и сохранения двоичных данных в Qt — получить экземпляр класса QFile, открыть файл и получить к нему доступ через объект QDataStream. QDataStream обеспечивает независимый от платформы формат памяти, который поддерживает такие базовые типы С++, как int и double, и многие типы данных Qt, включая QByteArray, QFont, QImage, QPixmap, QString и QVariant, а также классы—контейнеры Qt, например QList<T> и QMap<K, T>.

Ниже показано, как можно сохранить целый тип QImage и QMap<QString, QColor> в файле с именем facts.dat:

QImage image("philip.png");

QMap<QString, QColor> map;

map.insert("red", Qt::red);

map.insert("green", Qt::green);

map.insert("blue", Qt::blue);

QFile file("facts.dat");

if (!file.open(QIODevice::WriteOnly)) {

cerr << "Cannot open file for writing: "

<< qPrintable(file.errorString()) << endl;

return;

}

QDataStream out(&file);

out.setVersion(QDataStream::Qt_4_1);

out << quint32(0x12345678) << image << map;

Если не удается открыть файл, мы информируем об этом пользователя и возвращаем управление. Макрос qPrintable() возвращает const char *, принимая QString. (Можно было бы поступить по-другому и использовать функцию QString::toStdString(), возвращающую тип std::string, для которого в <iostream> предусмотрена соответствующая перегрузка оператора <<.)

При успешном открытии файла мы создаем QDataStream и определяем его номер версии. Номер версии — это целое число, влияющее на представление в Qt типов данных (базовые типы данных С++ всегда представляются одинаково). В Qt 4.1 большинство сложных форматов имеют версию 7. Мы можем либо жестко закодировать в программе константу 7, либо использовать символическое имя QDataStream::Qt_4_1.

Чтобы обеспечить представление значения 0x12345678 в виде 32-битового целого числа без знака на всех платформах, мы приводим его тип к quint32 — типу данных, размер которого всегда равен точно 32 битам. Для обеспечения функциональной совместимости QDataStream по умолчанию использует прямой порядок байтов (big-endian); это можно изменить, вызывая функцию setByteOrder().

Нам не надо явно закрывать файл, поскольку это делается автоматически, когда переменная типа QFile выходит из области видимости. Если необходимо убедиться в том, что данные действительно записаны, мы можем вызвать функцию flush() и проверить возвращаемое значение (true при успешном завершении).

Программный код для чтения данных является зеркальным отражением кода, используемого нами для записи данных:

quint32 n;

QImage image;

QMap<QString, QColor> map;

QFile file("facts.dat");

if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {

cerr << "Cannot open file for reading: "

<< qPrintable(file.errorString()) << endl;

return;

}

QDataStream in(&file);

in.setVersion(QDataStream::Qt_4_1);

in >> n >> image >> map;

При чтении используется та же самая версия QDataStream, которую мы использовали при записи. Это условие должно выполняться всегда. Жестко кодируя номер версии, мы гарантируем успешное чтение и запись данных приложением (при условии компиляции приложения с версией Qt 4.1 или более поздней версией Qt).

QDataStream так хранит данные, что мы сможем их считать обратно без особых усилий. Например, QByteArray представляется в виде структуры с 32-битовым счетчиком байтов, за которым идут сами байты. Используя функции readRawBytes() и writeRawBytes(), QDataStream может также применяться для чтения и записи неформатированных байтов, не имеющих заголовка в виде счетчика байтов.

Обрабатывать ошибки при чтении данных из потока QDataStream достаточно просто. Этот поток данных имеет функцию status(), возвращающую значения QDataStream::Ok, QDataStream::ReadPastEnd или QDataStream::ReadCorruptData. При возникновении ошибки оператор >> всегда считывает нулевые или пустые значения. Это означает, что во многих случаях можно просто считывать файл целиком, не беспокоясь о возможных ошибках, и в конце удостовериться в успешном выполнении чтения, проверив получаемое функцией status() значение.

QDataStream работает с разнообразными типами данных С++ и Qt; полный их список доступен в сети Интернет по адресу http://doc.trolltech.com/4.1/datastreamformat.html. Кроме того, можно добавить поддержку своих собственных пользовательских типов, перегружая операторы << и >>. Ниже приводится определение пользовательского типа данных, которое может быть использовано совместно с QDataStream: