「QT」几何数据类 之 QRectF 浮点型矩形类

Qt中的QRectF类

一、类的引言

QRectF是Qt框架中用于描述浮点型矩形的类，它提供了多种构造函数和方法来设置和操作矩形。与QRect类不同，QRectF使用浮点数来表示矩形的坐标和尺寸，这使得它在进行精确绘图和几何计算时更为灵活和准确。QRectF类在Qt的图形视图框架、绘图、碰撞检测及图像处理等多个方面发挥着重要作用。
https://doc.qt.io/qt-5/qrectf.html

二、使用范围

1. 绘图：在Qt中绘制图形时，使用QRectF来确定图形的位置和大小，特别是在需要高精度绘图的情况下。
2. 图形视图框架：Qt的图形视图框架使用QRectF来描述图形项的位置和边界。
3. 碰撞检测：在游戏开发和图形应用中，使用QRectF来判断两个物体是否相交或重叠。
4. 图像处理：在图像处理中，使用QRectF来确定图像的区域，进行裁剪、缩放等操作。

三、类的头文件

QRectF类的头文件是<QRectF>，在使用QRectF类时，需要包含这个头文件。

#include <QRectF>

四、类的构造介绍

QRectF类提供了多种构造函数，允许通过不同的参数来创建矩形对象：

1. QRectF(): 创建一个空矩形。
2. QRectF(qreal x, qreal y, qreal width, qreal height): 创建一个左上角坐标为(x, y)，宽度为width，高度为height的矩形。
3. QRectF(const QPointF &topLeft, const QPointF &bottomRight): 创建一个左上角坐标为topLeft，右下角坐标为bottomRight的矩形。
4. QRectF(const QRectF &other): 创建一个与other相同的矩形。

五、共有函数介绍

QRectF类提供了丰富的成员函数来操作矩形对象：

1. 设置和获取位置与大小

   • setX(qreal x): 设置矩形左上角的x坐标。
   • setY(qreal y): 设置矩形左上角的y坐标。
   • setWidth(qreal width): 设置矩形的宽度。
   • setHeight(qreal height): 设置矩形的高度。
   • topLeft(): 返回矩形的左上角坐标。
   • topRight(): 返回矩形的右上角坐标。
   • bottomLeft(): 返回矩形的左下角坐标。
   • bottomRight(): 返回矩形的右下角坐标。
   • width(): 返回矩形的宽度。
   • height(): 返回矩形的高度。

2. 移动和缩放

   • moveLeft(qreal x): 将矩形的左边界移动到x。
   • moveTop(qreal y): 将矩形的上边界移动到y。
   • moveRight(qreal x): 将矩形的右边界移动到x。
   • moveBottom(qreal y): 将矩形的下边界移动到y。
   • moveTopLeft(const QPointF &p): 将矩形的左上角移动到p。
   • moveBottomRight(const QPointF &p): 将矩形的右下角移动到p。
   • translate(qreal dx, qreal dy): 将矩形沿着x轴平移dx，沿着y轴平移dy。
   • scaled(qreal sx, qreal sy, Qt::AspectRatioMode aspectRatioMode = Qt::KeepAspectRatio): 按比例缩放矩形。

3. 判断与相交

   • isEmpty(): 判断矩形是否为空。
   • isValid(): 判断矩形是否有效。
   • contains(const QPointF &point): 判断点point是否在矩形内。
   • contains(const QRectF &rect): 判断矩形rect是否在矩形内。
   • intersects(const QRectF &rect): 判断矩形rect是否与矩形相交。
   • united(const QRectF &other): 返回一个包含当前矩形和other矩形的最小矩形。
   • intersected(const QRectF &other): 返回当前矩形和other矩形的交集。

4. 其他

   • size(): 返回矩形的尺寸（宽度和高度）。
   • center(): 返回矩形的中心点。
   • normalized(): 返回一个规范化的矩形，即宽度和高度都为正数的矩形。

六、Static函数介绍

与QRect类类似，QRectF类本身并没有提供静态成员函数。静态函数的应用更多见于其他类，用于提供工具函数、单例管理等。然而，QRectF类提供了一些静态方法，这些方法不是严格意义上的静态成员函数，而是作为类的辅助函数存在，用于执行与矩形相关的计算。例如，QRectF::fromRect(const QRect &rect)可以将一个QRect对象转换为一个QRectF对象。

七、运算符重载

C++支持运算符重载，但QRectF类本身并没有重载运算符。它主要依赖于Qt框架提供的各种成员函数来进行操作。然而，Qt中的其他类如QVector、QString等，利用了运算符重载来提供更简单和自然的语法。

八、详细代码举例

以下是一个简单的代码示例，用于演示QRectF的基本用法：

#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QPainter>
#include <QRectF>

class MyWidget : public QWidget {
public:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) {
        Q_UNUSED(event);
        QPainter painter(this);

        // 创建一个左上角坐标为(50.0, 50.0)，宽为100.0，高为100.0的矩形
        QRectF rect1(50.0, 50.0, 100.0, 100.0);

        // 创建一个左上角坐标为(150.0, 150.0)，右下角坐标为(250.0, 250.0)的矩形
        QPointF topLeft(150.0, 150.0);
        QPointF bottomRight(250.0, 250.0);
        QRectF rect2(topLeft, bottomRight);

        // 将矩形rect2的左上角移动到(300.0, 300.0)
        rect2.moveTopLeft(QPointF(300.0, 300.0));

        // 将矩形rect2沿着x轴平移50.0，沿着y轴平移50.0
        rect2.translate(50.0, 50.0);

        // 绘制矩形rect1和rect2
        painter.setBrush(Qt::NoBrush);
        painter.setPen(Qt::black);
        painter.drawRect(rect1);
        painter.drawRect(rect2);

        // 绘制矩形rect1的中心点和rect2的边界
        painter.setPen(Qt::red);
        painter.drawEllipse(rect1.center(), 5, 5); // 绘制中心点（以红色小圆表示）
        painter.setPen(Qt::blue);
        painter.drawLine(rect2.topLeft(), rect2.bottomRight()); // 绘制对角线（以蓝色线表示）
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    MyWidget widget;
    widget.resize(500, 500);
    widget.show();
    return app.exec();
}

运行上述代码，将看到一个窗口，其中包含两个矩形。一个是左上角坐标为(50.0, 50.0)，宽为100.0，高为100.0的矩形；另一个是左上角坐标为(350.0, 350.0)（经过移动和平移后），宽为100.0，高为100.0的矩形。此外，还绘制了第一个矩形的中心点和第二个矩形的对角线，分别用红色和蓝色表示。