本文档将介绍QT工程的创建、UI界面布局，并以计数器为例了解QT中多线程的用法，最终完成一个基础的QT项目。

1 创建QT工程文件

在安装好QT之后，能够在其安装组件中找到Qt Creator，点击

设置项目名称及路径等，设置支持32位与64位，其他都直接下一步；

创建完成，项目中包含以下几个文件：

QT项目文件QTTEST.pro，主窗口头文件mainwindow.h，主窗口程序mainwindow.cpp，主函数main.cpp以及窗口UI文件mainwindow.ui。

我们当然可以直接在QT creator中编完这个工程，但推荐使用更加成熟、稳健的Visaul Studio(VS)完成后续的编程与设计。

2 UI界面设计

首先，使用VS打开新建的.pro文件，同样能看到这几个文件。在一切正常的情况下，此时点击运行程序会出现一个空白窗口（图④）。

随后根据需求设计窗体界面与布局，双击打开UI文件，默认UI操作界面如下：

其中控件区域的所有组件为：

然后回到主界面，UI设计的主要思路为：将控件从工具栏拖拽到主界面中，使界面能够简洁明了地反映工作流并反馈执行状态；通过修改显示名称、对象属性、信号与槽函数使界面与背后的主程序链接。通常一个界面包括输入、输出、中间过程、计算、退出等操作，具体例子如下：

3 信号与槽函数、连接

信号：由于用户对窗口或控件进行了某些操作，导致窗口或控件产生了某个特定事件，这时候Qt对应的窗口类会发出某个信号，以此对用户的操作做出反应。

信号的本质是事件，包括：按钮单击、双击，窗口刷新，鼠标移动、按下、释放，键盘输入等。在声明时使用signals关键字；

槽函数：槽函数与普通的C/C++函数类似，可以作为类的普通成员函数来使用，但它具有独特的职责——处理QT框架中产生的信号。其所有者也是某个类的实例对象，在声明时可使用public/protected/private slots:

(1) 内置的连接方法

以上述界面为例，重点演示Exit功能以及Input data的浏览和单行输入框。

对于最简单的Exit，单击(click)时只需执行关闭(close)界面即可，如图：

流程概括如下：

flowchart LR;Z(选中控件)-->A;A(修改属性名)-->B(添加指定的信号与槽);B-->C(保存);

在QT设计师中添加的信号与槽函数，只需通过简单的点击即可建立连接。其实质是：

在mainwindow.cpp文件中，能够看到#include "ui_mainwindow.h"引用了这样一个头文件，打开之后，可以找到：

QObject::connect(ExitPushBotton, SIGNAL(clicked()), MainWindow, SLOT(close()));

其底层原理是通过connect将单击Exit按钮这一信号与关闭界面这个槽函数相关联，信号由按钮PushBotton发射，主窗口MainWindow接收。

更通俗地理解：

按钮: 信号发出者 -> ExitPushBotton

窗口: 信号的接收者和处理者 -> MainWindow

发出信号：被点击 -> clicked

槽函数：即如何处理 -> close

(2) 自定义槽函数

期望达到的效果如图，在点击Browse之后，我们能够浏览文件目录并将文件名、路径填入到前面的文本框中。而在之后的操作中，可以直接从界面上获取文件信息。

分析这个步骤，即是在单击(click)按钮Browse后，弹出选择文件/路径的对话框，并将值传到文本编辑框中显示。

step1: 修改属性名

命名的规则为：控件功能+控件名（如Inputdata+lineEdit），这是为了在后台调用控件时能够快速、准确定位。

step2: 编写槽函数

在主窗口头文件中声明槽函数：

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
     ...
private slots:
	//3个Browse对应的槽函数
	void inputdataSelect();      //输入文件选择格式
	void outputdataPathSelect(); //输出文件路径选择
	void waveletFileSelect();    //子波文件选择

};

在mainwindow.cpp文件中定义槽函数：

// 以输入和输出两个为例，其他的浏览可类推
#include <QFileDialog>	//需引入QFileDialog头文件才能使用对话窗口选择文件

void MainWindow::inputdataSelect() {   //输入数据路径及文件名选择
	// 文件名将存为QString字符串格式
	QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this, //getOpenFileName获取文件名
		tr("Input File"),
		"F:",	// 默认启动位置为F盘
		tr("Seismic(*sgy *segy *SEGY);;")); //创建文件名及路径选择对话窗口、支持的格式为segy

	if (fileNameInput.isEmpty() == false) {
		ui->InputdatalineEdit->setText(fileNameInput);//将选择输入数据的文件名路径填入文本框
	}
}

void MainWindow::outputdataPathSelect(){  //输出数据的路径选择
	//getExistingDirectory获取路径
	QString fileNameInputPath = QFileDialog::getExistingDirectory(this, 
		tr("Select Output File Folder"), 
		tr("C:"));   //读取输出文件保存路径，只有路径因此无需预设文件格式

	if (fileNameInputPath.isEmpty() == false) {
		ui->OutputlineEdit->setText(fileNameInputPath); //显示选择保存路径
	}
}

使用ui->xxx可以调取界面中的控件，如ui->InputdatalineEdit则会指定到主窗口中的第一个文本框，这里的命名为step1中修改后的属性名，可从.ui界面中复制粘贴。

step3:建立连接

在UI界面中建立clicked()与我们自定义的槽函数的连接，保存后，重新运行程序，即可实现上述功能。

(3)自定义信号与槽函数

算法计算(Compute)是这个QT工程的核心，但在这个工程中我们暂时不添加计算的过程，因为Compute算法仅仅只是输入输出类型需要与QT对接，除此之外与普通C/C++函数无异。

因此我们只介绍在Compute中添加进度条与日志显示的功能。

首先，按照同样的方法将界面上的Compute按钮与compute()槽函数连接；

在计算过程中，我们希望能够显示进度并打印日志，这部分通常没有固定的连接，因此需要自定义发射信号与接收槽函数。在展开介绍Compute的实现过程之前，再次强调以下Qt中使用多线程的注意事项：

默认的线程在Qt中称之为窗口线程，也就叫主线程，负责窗口事件处理或者窗口控件数据的更新；

子线程负责后台的业务逻辑处理，子线程中不能对窗口对象做任何操作，这些事情需要交给窗口线程处理；

主线程和子线程之间如果要进行数据的传递，需要使用Qt中的信号槽机制；

子线程一般不允许越级进行对窗口参数进行操作。

简单来说，当我们需要执行计算处理，并同步更新结果到窗口时，如果只使用一个线程，会出现窗口卡顿的情况。于是，我们将计算、处理放在子线程中，计算的中间过程与结果通过信号槽机制传递到主线程进行显示。

①mainwindow.h

创建一个子线程类，它继承自QThread，通过在protected成员方法中重新实现run()；

在主线程(Mainwindow)中声明：子线程成员，以及接收信号的主窗口上的槽函数。

#include <QThread>
#include <QProgressDialog>

/****************** 子线程--发射端 *****************/
class MyThread :public QThread {	//MyThread子类继承自QThread
	Q_OBJECT
public:
	MyThread() {
        
    }
	~MyThread() {
        
    }

protected:			// 受保护的成员
	void run() {	        //重写run()方法，此处的方法为一个间隔0.1s从0~100的计数器
		for (int i = 0; i < 101; i++) {
			emit SendNumber(i);
//使用emit发射子线程中的信号SendNumber。它将传递出当前的实参：一个1~100之间的整数
//emit是一个宏定义，本质上会在moc_*.cpp文件中生成一个SendNumber()信号
//QT内部进行调用时，会找到底层的相应代码并进行信号与槽函数的连接
			msleep(100);		//停滞100ms
		}
	}
signals:
	void SendNumber(const int nNum);	//在类中声明信号函数
};

/****************** 主线程--主窗口--接收端 *****************/
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

	MyThread *_mthread;		//在主窗口中声明一个子线程成员

private:
    Ui::MainWindow *ui;

private slots:				//声明私有的槽函数

	void compute();  		//compute功能函数
	void updateProgress(int iter);  //刷新进度条
	void printlog(int num);         //打印日志
};

②mainwindow.cpp

首先在compute信号中启动子线程；

void MainWindow::compute(){

	_mthread->start();		//使用start()启动子线程

}

然后定义主线程中的槽函数方法；

void MainWindow::updateProgress(int iter) {  //Qt设置进度条的槽函数

	ui->computeprogressBar->setValue(iter);
}

void MainWindow::printlog(int num) {   //Qt打印计算日志

	QString qs = "Process:";
	QString q1;

	q1 = q1.sprintf("%d", num);
	qs = qs + q1;

	ui->computeLogTextBrowser->append(tr("Reading Data Suceesed!"));
	ui->computeLogTextBrowser->append(qs);
}

最后在主窗口中连接子线程信号与槽函数。

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

	this->_mthread = new MyThread();	//实例化一个子线程对象
	// 从子线程_mthread发送一个信号SendNumber
        // 由主线程(this)的槽函数updateProgress与printlog接收
	connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::updateProgress);
	connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::printlog);

}

关于connect官方给出的文档中包含5个参数，具体如下：

QObject::connect(const QObject *sender, 	// 发送者
                 const char *signal, 		// 信号
                 const QObject *receiver, 	// 接收者
                 const char *method, 		// 接收的槽函数
                 Qt::ConnectionType type)	/* 连接方式
                 Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection (1)默认连接
                 			   Qt:: DirectConnection (2)立即调用 
                                           Qt::QueuedConnection (3）异步调用
					   Qt::BlockingQueuedConnection (4)同步调用
					   Qt:: UniqueConnection (5)单一连接        */

完善Compute，在读取文件名称、路径中加入判空：

if(filenameInput.isEmpty()==true){		//如果输入文件名为空

    QMessageBox msgbox;
    msgbox.setText("no select input data");
    msgbox.exec();
    return;
}

if(filenameOutputPath.isEmpty() == true) {		//如果输出路径为空

    QMessageBox msgbox;
    msgbox.setText("no select output data path");
    msgbox.exec();
    return;
}

if (filenameOutput.isEmpty() == true){			//如果输出文件名为空

    QMessageBox msgbox;
    msgbox.setText("no input output data name");
    msgbox.exec();
    return;
}

最终效果：

完整代码

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QFileDialog>
#include <QProgressDialog>
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
#include <QThread>

class MyThread :public QThread {

	Q_OBJECT

public:

	MyThread() {

	}
	~MyThread() {

	}

protected:
	void run() {
		for (int i = 0; i < 101; i++) {

			emit SendNumber(i);
			msleep(100);
		}
	}

signals:

	void SendNumber(const int nNum);

};

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

	MyThread *_mthread;

private:
    Ui::MainWindow *ui;

private slots:

	void inputdataSelect();     //输入文件选择格式
	void outputdataPathSelect(); //输出文件路径选择
	void waveletFileSelect();  //子波文件选择

	void compute();  //计算函数
	void updateProgress(int iter);  //刷新进度条
	void printlog(int num); //打印日志

};
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

	this->_mthread = new MyThread();

	connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::updateProgress);
	connect(_mthread, &MyThread::SendNumber, this, &MainWindow::printlog);

}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::inputdataSelect(){   //输入数据路径及文件名选择

	QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this,
		tr("Input File"),
		"F:",
		tr("Seismic(*sgy *segy *SEGY);;"));      //创建文件名及路径选择对话窗口


	if (fileNameInput.isEmpty() == false) {

		ui->InputdatalineEdit->setText(fileNameInput);   //将选择输入数据的文件名路径
		qDebug() << "filename : " << fileNameInput;
	}
	else {

	}//end if(fileNameInput.isEmpty()==false) 


}

void MainWindow::outputdataPathSelect(){  //输出数据的路径选择

	QString fileNameInputPath = QFileDialog::getExistingDirectory(this, 
		tr("Select Output File Folder"), 
		tr("C:"));   //读取输出文件保存路径

	if (fileNameInputPath.isEmpty() == false) {

		ui->OutputlineEdit->setText(fileNameInputPath); //显示选择保存路径
	}
	else {

	}//end if(fileNameInputPath.isEmpty()==false)

}

void  MainWindow::waveletFileSelect(){

	QString fileNameInput = QFileDialog::getOpenFileName(this,
		tr("Input File"),
		"F:",
		tr("wavelet file(*dat *txt);;"));      //创建文件名及路径选择对话窗口

	if (fileNameInput.isEmpty() == false){

		ui->waveletFileNamelineEdit->setText(fileNameInput);   //将选择输入数据的文件名路径
		qDebug() << "filename : " << fileNameInput;
	}

}

void MainWindow::compute(){

	QString filenameInput = ui->InputdatalineEdit->text();         //从界面获取输入模型的SEGY文件
	QString filenameOutputPath = ui->OutputlineEdit->text();       //从界面获取输出模型的SEGY文件文件路径
	QString filenameOutput = ui->outputDataFilenamelineEdit->text(); //从界面获取输出数据的SEGY的文件名

	if(filenameInput.isEmpty()==true){

		QMessageBox msgbox;
		msgbox.setText("no select input data");
		msgbox.exec();
		return;
	}

	if(filenameOutputPath.isEmpty() == true) {

		QMessageBox msgbox;
		msgbox.setText("no select output data path");
		msgbox.exec();
		return;
	}

	if (filenameOutput.isEmpty() == true){

		QMessageBox msgbox;
		msgbox.setText("no input output data name");
		msgbox.exec();
		return;
	}

	_mthread->start();
}

void MainWindow::updateProgress(int iter) {  //Qt设置进度条的槽函数

	ui->computeprogressBar->setValue(iter);
}

void MainWindow::printlog(int num) {   //Qt打印计算日志

	QString qs = "Process:";
	QString q1;

	q1 = q1.sprintf("%d", num);
	qs = qs + q1;

	ui->computeLogTextBrowser->append(tr("Reading Data Suceesed!"));
	ui->computeLogTextBrowser->append(qs);

}