Qt（文件IO）

本章主要使用Qt配合UI实现文件IO的功能，编程目标是实现一个文件拷贝器。

1. QFileDialog 文件对话框（熟悉）

与QMessageBox一样，QFileDialog继承了QDialog，是一个用于选择要打开或保存的文件（目录）的模态对话框。

因此也使用静态成员函数进行弹窗，对话框的结果（选择的文件或目录的路径）也通过返回值表达。

// 获得要打开或保存的单文件路径
// 参数1：父窗口
// 参数2：windowTitle属性
// 参数3：打开窗口时所在的路径，默认为构建目录
// 参数4：文件类型过滤器
// 返回值：选择的文件路径，选择失败返回空字符串
QString QFileDialog::​getOpen(Save)FileName(
                        QWidget * parent = 0, 
                        const QString & caption = QString(), 
                        const QString & dir = QString(), 
                        const QString & filter = QString())

需要注意的是，QFileDialog是一个纯UI类，本身不具备任何IO能力。

2. QFileInfo 文件信息类（熟悉）

此类的使用只需要获得对象后调用各种成员函数返回所需信息即可，包括但不限于以下函数：

// 构造函数
// 参数：文件路径
QFileInfo::​QFileInfo(const QString & file)

// 上次修改日期和时间
// 返回值：包含修改日期和时间的QDateTime对象
QDateTime QFileInfo::​lastModified() const

// 返回文件大小的字节数，访问失败返回0
qint64 QFileInfo::​size() const

// 返回文件的可读性
bool QFileInfo::​isReadable() const

3. QFile 文件读写类（掌握）

QFile类间接继承了QIODevice类，QIODevice是Qt所有IO类的基类，内部包含了最基础的IO接口。

QFile类可以对文件和目录进行IO操作，本节中标记QIODevice类的函数在后续其他派生类中通用。

相关函数如下：

// 构造函数
// 参数为文件路径
QFile::​QFile(const QString & name)

// 打开读写流
// 参数：打开模式
// 返回值：打开是否成功
bool QIODevice::​open(OpenMode mode)        

// 判断数据流是否处于尾部
bool QIODevice::​atEnd() const

// 读取数据
// 参数：一次性读取的最大字节数
// 返回值：携带读取数据的字节数组，QByteArray是Qt的字节数组类
QByteArray QIODevice::​read(qint64 maxSize)

// 写出数据
// 参数：要写出的数据
// 返回值：实际写出的写出的字节数，-1表示错误
qint64 QIODevice::​write(const QByteArray & byteArray)

// 关闭流
void QIODevice::​close()

// 清空输出缓存区
// 返回值为是否成功
bool QFileDevice::​flush()

// 返回流数据的字节数
qint64 QIODevice::​size() const

【思考】为何上面的代码在处理大文件时有时候会卡顿？

线程阻塞。

4. UI操作与耗时操作（掌握）

在默认情况下，Qt只有一个线程，也被成为主线程（UI线程），此线程主要的任务保证Qt程序正常执行、UI正常显示与交互。

但是一些耗时操作（例如IO或其他复杂算法），如果在主线程中执行，就会导致主线程原本的工作被阻塞，程序就会出现“假死”状态。

操作系统检测到程序出现“假死”状态，并不能确定程序是真死还是假死，因此弹窗让用户自行判断。

5. 多线程（掌握）

5.1 复现未响应

使用线程类QThread的睡眠函数可以非常简单且精准的模拟阻塞：

// 强制当前线程睡眠一段时间
// 参数为睡眠的秒数
void QThread::​sleep(unsigned long secs)

5.2 创建并启动线程

创建并启动一个子线程的操作步骤如下：

1. 选中项目名称，鼠标右键，点击“添加新文件”。

2. 按照下图所示进行操作。

3. 设置继承结构。

4. 项目管理界面，直接点击“完成”。可以看到对应的文件。

5. 自定义线程类的头文件和源文件还需要修改。

6. 进入自定义线程类的头文件，覆盖基类QThread的run函数。

// 此函数相当于子线程的主函数，调用start函数后，新创建的线程自动调用此函数。
void  QThread::​run()                [protected virtual]

7. 在run函数的函数体中，编写子线程要执行的逻辑。需要注意的是，子线程不能执行任何UI操作，如果子线程的run函数需要用到UI的相关参数，需要主线程（父对象）给子线程（子对象）传参（成员函数）。

8. 在主线程中创建子线程对象，并调用start函数启动子线程。

// 启动子线程
// 参数：子线程的优先级
void QThread::​start(Priority priority = InheritPriority) [slot]

5.3 异步刷新

在实际的开发中，两个线程通常要进行数据交互，相比于5.2节，更常见的场景是异步刷新。异步刷新指的是，子线程执行耗时操作，主线程根据子线程耗时操作的参数在UI进行刷新。

异步刷新问题可以归纳为子线程给主线程传参问题，即子对象给父对象传参——信号槽。

5.4 停止线程

停止线程的一些方法：

• 调用terminate函数

// 强行停止线程，比较危险，不推荐使用
void QThread::​terminate()                        [slot]

• 使用标志位

可以在耗时的循环体中添加标志位，通过停止循环间接让run函数执行完，达到停止线程的效果。

6. 数据持久化（掌握）

数据持久化：将内存中的数据模型转换为存储模型，以及将存储模型转换为内存中的数据模型的统称。

之前数据库就是一种数据持久化的方式，但是虽然嵌入式使用的SQLite数据库已经是轻量级数据库，但是相对于其他技术，还是一种比较“重”的数据持久化方式。

Qt中提供比数据库更轻量级的数据持久化方式——QSettings

相关函数如下：

// 构造函数
// 参数1：存储文件的名称，默认为构建目录
// 参数2：存储格式
// 参数3：父对象
QSettings::​QSettings(const QString & fileName, Format format, QObject * parent = 0)

// 设置INI文件的编码，建议使用UTF-8
// 参数：编码字符串
void QSettings::​setIniCodec(const char * codecName)

// 开始存储，相同类型数据建议使用此函数，以数组方式存储
// 参数：数组的名称
void QSettings::​beginWriteArray(const QString & prefix)

// 开始存储，不同类型的数据建议使用此函数（相同类型也可以，但是性能不如上面的好），以组方式存储
// 参数：组的名称
void QSettings::​beginGroup(const QString & prefix)

// 在组中添加键值对
// 参数1：键
// 参数2：值
void QSettings::​setValue(const QString & key, const QVariant & value)

// 结束数组/组的存储
void QSettings::​endArray()
void QSettings::​endGroup()

// 根据键获得值
// 参数1：键
// 参数2：如果取出失败的默认值
// 返回值：值
QVariant QSettings::​value(const QString & key, const QVariant & defaultValue = QVariant()) const