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【Python篇】PyQt5 超详细教程——由入门到精通

在上一部分的 PyQt5 教程中，我们学习了如何安装 PyQt5，如何创建简单的窗口，并初步了解了事件处理。在本篇教程中，我们将进一步深入，探讨 PyQt5 中的布局管理、信号与槽机制、常用控件（如按钮、文本框、标签等）的使用，并通过一些代码示例来加深理解。

PyQt5 是一个功能强大且易于扩展的 GUI 库，适用于需要创建桌面应用程序的 Python 开发者。本篇教程将带你从基础逐步深入，帮助你掌握更多实用技巧。

一、布局管理（Layout Management）

布局管理器决定了控件在窗口中的排列方式。PyQt5 提供了多种布局管理器，最常用的是水平布局 (QHBoxLayout)、垂直布局 (QVBoxLayout) 和网格布局 (QGridLayout)。接下来，我们将通过几个示例来展示这些布局管理器的使用。

1.1 水平布局 (QHBoxLayout)

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QHBoxLayout

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        hbox = QHBoxLayout()

        btn1 = QPushButton('Button 1', self)
        btn2 = QPushButton('Button 2', self)
        btn3 = QPushButton('Button 3', self)

        hbox.addWidget(btn1)
        hbox.addWidget(btn2)
        hbox.addWidget(btn3)

        self.setLayout(hbox)
        self.setWindowTitle('QHBoxLayout Example')
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

在这个示例中，我们创建了一个水平布局，包含三个按钮。布局管理器自动将按钮水平排列，并根据窗口大小自动调整它们的尺寸。

1.2 垂直布局 (QVBoxLayout)

垂直布局与水平布局类似，只不过控件是垂直排列的。代码示例如下：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QVBoxLayout

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        vbox = QVBoxLayout()

        btn1 = QPushButton('Button 1', self)
        btn2 = QPushButton('Button 2', self)
        btn3 = QPushButton('Button 3', self)

        vbox.addWidget(btn1)
        vbox.addWidget(btn2)
        vbox.addWidget(btn3)

        self.setLayout(vbox)
        self.setWindowTitle('QVBoxLayout Example')
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

1.3 网格布局 (QGridLayout)

网格布局允许你将控件放置在一个二维的网格中。下面是一个使用网格布局的示例：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QGridLayout

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        grid = QGridLayout()

        btn1 = QPushButton('Button 1', self)
        btn2 = QPushButton('Button 2', self)
        btn3 = QPushButton('Button 3', self)
        btn4 = QPushButton('Button 4', self)

        grid.addWidget(btn1, 0, 0)
        grid.addWidget(btn2, 0, 1)
        grid.addWidget(btn3, 1, 0)
        grid.addWidget(btn4, 1, 1)

        self.setLayout(grid)
        self.setWindowTitle('QGridLayout Example')
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

在这个示例中，四个按钮被放置在一个 2×2 的网格中，每个按钮占据一个单元格。你可以通过调整 addWidget() 方法中的参数来指定控件的行和列。

二、信号与槽机制（Signals and Slots）

PyQt5 中的信号与槽机制是实现控件之间通信的关键。信号表示事件的发生，而槽是处理该事件的方法。控件在某些情况下会发出信号，比如用户点击按钮、选择菜单项等。

2.1 基本信号与槽连接

下面是一个简单的信号与槽的例子：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QVBoxLayout

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        vbox = QVBoxLayout()

        self.btn = QPushButton('Click me', self)
        self.btn.clicked.connect(self.on_click)

        vbox.addWidget(self.btn)

        self.setLayout(vbox)
        self.setWindowTitle('Signal and Slot Example')
        self.show()

    def on_click(self):
        self.btn.setText('Clicked!')
        print('Button was clicked')

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

在这个示例中，我们将按钮的 clicked 信号连接到 on_click 槽。当按钮被点击时，会调用 on_click 方法，并更改按钮的文本。

2.2 自定义信号与槽

除了使用 PyQt5 提供的内置信号外，你还可以创建自定义信号与槽。下面是一个创建自定义信号的示例：

from PyQt5.QtCore import pyqtSignal, QObject

class Communicate(QObject):
    custom_signal = pyqtSignal()

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        self.c = Communicate()
        self.c.custom_signal.connect(self.on_custom_signal)

        self.setGeometry(300, 300, 300, 200)
        self.setWindowTitle('Custom Signal Example')
        self.show()

        # Emit custom signal after 2 seconds
        QTimer.singleShot(2000, self.emit_signal)

    def emit_signal(self):
        self.c.custom_signal.emit()

    def on_custom_signal(self):
        print('Custom signal received!')

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

在这个示例中，我们定义了一个名为 custom_signal 的自定义信号，并在 2 秒后发出该信号。

三、常用控件的使用

3.1 按钮（QPushButton）

按钮是最常见的控件之一，PyQt5 中的按钮可以通过 QPushButton 类来创建。我们之前已经展示了如何使用按钮以及如何响应按钮的点击事件。

3.2 标签（QLabel）

标签是显示文本或图像的控件。QLabel 类可以用来创建标签，下面是一个简单的标签示例：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QVBoxLayout

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        vbox = QVBoxLayout()

        label1 = QLabel('This is a label', self)
        label2 = QLabel('<b>This is a bold label</b>', self)

        vbox.addWidget(label1)
        vbox.addWidget(label2)

        self.setLayout(vbox)
        self.setWindowTitle('QLabel Example')
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

3.3 文本输入框（QLineEdit）

QLineEdit 是一个单行文本输入框，允许用户输入文本。下面是一个简单的示例，展示了如何获取用户输入的文本：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLineEdit, QVBoxLayout, QPushButton

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        vbox = QVBoxLayout()

        self.line_edit = QLineEdit(self)
        btn = QPushButton('Submit', self)
        btn.clicked.connect(self.on_click)

        vbox.addWidget(self.line_edit)
        vbox.addWidget(btn)

        self.setLayout(vbox)
        self.setWindowTitle('QLineEdit Example')
        self.show()

    def on_click(self):
        text = self.line_edit.text()
        print(f'Input text: {text}')

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

3.4 复选框（QCheckBox）

复选框可以用来让用户选择多个选项。QCheckBox 类可以用来创建复选框，下面是一个简单的示例：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QCheckBox

class Example(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

    def initUI(self):
        vbox = QVBoxLayout()

        self.cb1 = QCheckBox('Option 1', self)
        self.cb2 = QCheckBox('Option 2', self)

        vbox.addWidget(self.cb1)
        vbox.addWidget(self.cb2)

        self.setLayout(vbox)
        self.setWindowTitle('QCheckBox Example')
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = Example()
    sys.exit(app.exec_())

四、总结

在本篇教程中，我们深入学习了 PyQt5 中的布局管理器、信号与槽机制以及一些常用控件的使用。通过丰富的代码示例，展示了如何创建和管理 GUI 界面。在下一部分教程中，我们将继续探讨更多高级主题，包括自定义控件、事件过滤和绘图等内容。

PyQt5 的灵活性和强大的功能使其成为开发桌面应用程序的理想选择，掌握了这些基础内容后，你将能够轻松构建功能丰富的应用程序。

作者：一只蜗牛儿

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