Qt Widgets: Application Main Windowの代替方法: フレームワーク固有のウィンドウクラス

基本的な構成

Application Main Windowは、主に以下の3つのコンポーネントで構成されています。

QMenuBar
メニューバーです。ファイル、編集、表示などのメニュー項目を配置できます。
QWidget
メインウィンドウ全体のコンテナとなるウィジェットです。他のウィジェットを配置したり、レイアウトを管理したりします。

プログラミング例

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>

int main(int argc, char *argv[]) {
  QApplication app(argc, argv);

  // メインウィンドウを作成
  QMainWindow mainWindow;
  mainWindow.setWindowTitle("My Application");

  // メニューバーを作成
  QMenuBar *menuBar = new QMenuBar(&mainWindow);
  mainWindow.setMenuBar(menuBar);

  // ファイルメニューを作成
  QMenu *fileMenu = menuBar->addMenu("&File");
  fileMenu->addAction("&Exit");

  // ツールバーを作成
  QToolBar *toolBar = new QToolBar(&mainWindow);
  mainWindow.addToolBar(Qt::TopToolBarArea, toolBar);

  // ボタンを作成
  QPushButton *pushButton = new QPushButton("Click me");
  toolBar->addWidget(pushButton);

  // メインウィンドウを表示
  mainWindow.show();

  return app.exec();
}

この例では、シンプルなApplication Main Windowを作成しています。ウィンドウタイトルを設定し、メニューバーとツールバーを追加しています。ツールバーにはボタンが1つ配置されています。

レイアウト

ウィジェットをMainWindow内に配置するには、レイアウトマネージャーを使用します。Qt Widgetsには、水平方向にウィジェットを並べるQHBoxLayout、垂直方向にウィジェットを並べるQVBoxLayout、グリッド状にウィジェットを並べるQGridLayoutなど、様々なレイアウトマネージャーが用意されています。

// ヘッダーファイルにレイアウトマネージャーを追加
#include <QHBoxLayout>

// コンストラクタ内でレイアウトマネージャーを作成
QHBoxLayout *layout = new QHBoxLayout;
centralWidget->setLayout(layout);

// ウィジェットをレイアウトに追加
layout->addWidget(label);
layout->addWidget(lineEdit);

シグナルとスロットは、Qt Widgetsにおけるイベントハンドリングの仕組みです。シグナルはウィジェットから発生するイベントを、スロットはシグナルを受信して処理する関数を指します。ボタンをクリックしたときにアクションを実行するなど、様々なイベント処理に利用できます。

// ボタンのシグナルとスロットを接続
connect(pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onClicked);

// スロットの実装
void MainWindow::onClicked() {
  // ボタンがクリックされたときに処理を実行
  QMessageBox::information(this, "My Application", "Button clicked!");
}

ファイルを開く/保存するための基本的なメニューバー

この例では、ファイルを開いたり保存したりするためのメニューバーを作成します。

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QMenu>
#include <QFileDialog>
#include <QPlainTextEdit>

int main(int argc, char *argv[]) {
  QApplication app(argc, argv);

  QMainWindow mainWindow;
  mainWindow.setWindowTitle("File Menu Example");

  QMenu *fileMenu = mainWindow.menuBar()->addMenu("&File");

  QAction *openAction = new QAction("&Open", &mainWindow);
  openAction->setShortcut(QKeySequence::Open);
  connect(openAction, &QAction::triggered, &mainWindow, &MainWindow::openFile);
  fileMenu->addAction(openAction);

  QAction *saveAction = new QAction("&Save", &mainWindow);
  saveAction->setShortcut(QKeySequence::Save);
  connect(saveAction, &QAction::triggered, &mainWindow, &MainWindow::saveFile);
  fileMenu->addAction(saveAction);

  QPlainTextEdit *textEdit = new QPlainTextEdit;
  mainWindow.setCentralWidget(textEdit);

  mainWindow.show();

  return app.exec();
}

void MainWindow::openFile() {
  QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, "Open File", "", tr("Text Files (*.txt)"));

  if (!fileName.isEmpty()) {
    QFile file(fileName);
    if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
      QTextStream in(&file);
      textEdit->setPlainText(in.readAll());
      file.close();
    }
  }
}

void MainWindow::saveFile() {
  QString fileName = QFileDialog::getSaveFileName(this, "Save File", "", tr("Text Files (*.txt)"));

  if (!fileName.isEmpty()) {
    QFile file(fileName);
    if (file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
      QTextStream out(&file);
      out << textEdit->toPlainText();
      file.close();
    }
  }
}

ツールバーにボタンを追加してテキストを編集する

この例では、ツールバーにボタンを追加して、テキストエディタ内のテキストを太字/斜体/下線にする機能を実装します。

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QMenu>
#include <QToolBar>
#include <QPlainTextEdit>
#include <QFont>

int main(int argc, char *argv[]) {
  QApplication app(argc, argv);

  QMainWindow mainWindow;
  mainWindow.setWindowTitle("Toolbar Example");

  QToolBar *toolBar = mainWindow.addToolBar(Qt::TopToolBarArea);

  QAction *boldAction = new QAction(QIcon(":/bold.png"), "&Bold", &mainWindow);
  boldAction->setShortcut(QKeySequence::Bold);
  connect(boldAction, &QAction::triggered, &mainWindow, &MainWindow::setBold);
  toolBar->addAction(boldAction);

  QAction *italicAction = new QAction(QIcon(":/italic.png"), "&Italic", &mainWindow);
  italicAction->setShortcut(QKeySequence::Italic);
  connect(italicAction, &QAction::triggered, &mainWindow, &MainWindow::setItalic);
  toolBar->addAction(italicAction);

  QAction *underlineAction = new QAction(QIcon(":/underline.png"), "&Underline", &mainWindow);
  underlineAction->setShortcut(QKeySequence::Underline);
  connect(underlineAction, &QAction::triggered, &mainWindow, &MainWindow::setUnderline);
  toolBar->addAction(underlineAction);

  QPlainTextEdit *textEdit = new QPlainTextEdit;
  mainWindow.setCentralWidget(textEdit);

  mainWindow.show();

  return app.exec();
}

void MainWindow::setBold() {
  QTextCursor cursor = textEdit->textCursor();
  QCharFormat format = cursor.charFormat();
  format.setFontWeight(QFont::Bold);
  cursor.mergeCharFormat(format);
}

void MainWindow::setItalic() {
  QTextCursor cursor = textEdit->textCursor();
  QCharFormat format = cursor.charFormat();
  format.setFontItalic(true);
  cursor

フレームワーク固有の代替ウィンドウクラス

Qt Widgetsには、Application Main Window以外にも様々なウィンドウクラスが用意されています。例えば、以下のようなものがあります。

QDockWidget
ドッキングウィンドウを作成するためのクラスです。ワークスペースのレイアウトを柔軟にカスタマイズしたい場合に適しています。
QDialog
モーダルダイアログウィンドウを作成するためのクラスです。ユーザー入力や設定などを取得するような場合に適しています。
QWidget
基本的なウィジェットクラスです。Application Main Windowのような標準的な機能は備えていませんが、自由にレイアウトを組んだり、独自機能を実装したりすることができます。

これらのクラスを活用することで、Application Main Windowとは異なる外観や機能のウィンドウを作成することができます。

フレームワーク外のライブラリ

Qt以外のGUIライブラリを使用するのも1つの方法です。例えば、以下のようなものがあります。

Electron
Web技術を用いてデスクトップアプリケーションを作成するフレームワークです。HTML、CSS、JavaScriptを使用してGUIを構築することができます。
GTK+
C向けのクロスプラットフォームGUIライブラリです。Qtよりも軽量で、シンプルです。
wxWidgets
C++向けのクロスプラットフォームGUIライブラリです。Qtと似たような機能を備えていますが、異なるAPIを持ちます。

これらのライブラリを使用することで、Qtとは異なるアーキテクチャやデザインのアプリケーションを作成することができます。

ヘッドレスアプリケーション

GUIを持たないヘッドレスアプリケーションを作成することもできます。コマンドラインインターフェース (CLI) やネットワークサービスなどを提供するような場合に適しています。

最適な代替方法を選択

どの代替方法が最適かは、アプリケーションの要件によって異なります。以下のような点を考慮して選択する必要があります。

パフォーマンス
アプリケーションのパフォーマンス要件。
アプリケーションのアーキテクチャ
アプリケーションのアーキテクチャとデザイン。
開発者のスキル
開発者が習得している技術やライブラリ。
必要な機能
アプリケーションに必要な機能をサポートしているかどうか。