Qt Graphics View Frameworkでカスタム処理!QGraphicsScene::focusInEvent()の使い方

2024-08-01

QGraphicsScene::focusInEvent() とは?

QGraphicsScene::focusInEvent() は、Qt のグラフィックスフレームワークである Qt Graphics View Framework において、シーンがフォーカスを取得した際に呼び出されるイベントハンドラー関数です。

  • フォーカス
    ユーザーの入力が現在行われているウィジェットを示します。フォーカスを持つウィジェットは、キーボード入力を受け取ることができます。
  • シーン (Scene)
    グラフィックスアイテムを配置する仮想的なキャンバスのようなものです。

つまり、この関数は、ユーザーがシーン内のアイテムをクリックしたり、タブキーでシーンにフォーカスを移動させたりしたときに実行されます。

何のために使うのか?

この関数をオーバーライドすることで、シーンがフォーカスを取得した際に、以下のことを行うことができます。

  • イベントの伝播
    イベントを他のオブジェクトに伝播させることができます。
  • 状態の更新
    シーンの表示状態を更新することができます。例えば、フォーカスが移動したことを示すために、視覚的なフィードバックを与えることができます。
  • カスタム処理
    フォーカスがシーンに移った際に、独自の処理を実行できます。例えば、特定のアイテムを選択状態にしたり、ツールチップを表示したりすることができます。

使用例

#include <QGraphicsScene>

class MyScene : public QGraphicsScene
{
public:
    MyScene(QObject *parent = nullptr) : QGraphicsScene(parent) {}

protected:
    void focusInEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // フォーカスがシーンに移った際の処理
        qDebug() << "Scene has received focus";

        // 例: シーン内のすべてのアイテムを選択解除する
        QList<QGraphicsItem *> items = items();
        foreach (QGraphicsItem *item, items) {
            item->setSelected(false);
        }

        // 基底クラスのメソッドを呼び出す
        QGraphicsScene::focusInEvent(event);
    }
};

上の例では、MyScene クラスが QGraphicsScene クラスを継承し、focusInEvent() 関数をオーバーライドしています。この関数の中では、qDebug() でメッセージを出力し、シーン内のすべてのアイテムを選択解除しています。

  • フォーカスの移動による状態の更新や、カスタム処理の実行に利用できます。
  • この関数をオーバーライドすることで、シーンのフォーカス取得時の動作をカスタマイズできます。
  • QGraphicsScene::focusInEvent() は、シーンがフォーカスを取得した際に呼び出されるイベントハンドラーです。
  • 他のイベントハンドラー
    Qt Graphics View Frameworkには、focusOutEvent(), mousePressEvent(), keyPressEvent()など、様々なイベントハンドラーが存在します。
  • QFocusEvent
    このイベントには、フォーカスがどのようにしてシーンに移ったかなどの詳細な情報が含まれています。
  • スレッドセーフ
    Qtのイベントシステムはスレッドセーフではありません。複数のスレッドからイベントを発行する場合には、注意が必要です。
  • イベントの伝播
    イベントは、シーンからアイテムへと伝播していきます。アイテムのイベントハンドラーもオーバーライドすることで、より細かい制御を行うことができます。


QGraphicsScene::focusInEvent() を使用していて、エラーや予期せぬ動作に直面している場合は、以下の点を確認してみてください。

よくあるエラーとその原因

  • クラッシュ
    • ポインタの不正アクセス
      未初期化のポインタや解放済みのポインタを使用している。
    • スレッドセーフでない操作
      複数のスレッドからイベントを処理しており、競合状態が発生している。
  • 意図しない動作
    • オーバーライドミス
      基底クラスのメソッドを呼び出すのを忘れており、意図した動作にならない。
    • イベント引数の誤解
      QFocusEvent の引数を正しく解釈していない。
  • イベントが呼び出されない
    • 接続ミス
      シグナルとスロットの接続が正しく行われていない。
    • イベントフィルター
      イベントフィルターがイベントをブロックしている。
    • フォーカスポリシー
      ウィジェットのフォーカスポリシーが適切に設定されていない。

トラブルシューティング

  1. デバッグ出力
    • qDebug() などのデバッグ出力関数を使用して、イベントがいつ、どの順番で呼び出されているかを確認します。
    • ブレークポイントを設定して、コードの実行をステップ実行し、変数の値などを確認します。
  2. シンプルな例
    • 最小限のコードで、問題を再現できるサンプルプログラムを作成します。
    • 複雑なコードを段階的に追加していくことで、問題の原因を特定しやすくなります。
  • クラッシュする場合
    • デバッガーを使用して、クラッシュが発生した箇所を特定し、メモリリークやポインタの不正アクセスがないかを確認します。
    • スレッドセーフな方法でイベントを処理するようにします。
  • 意図しない動作をする場合
    • 基底クラスのメソッドを必ず呼び出すようにします。
    • QFocusEvent の reason() メソッドなどで、フォーカスが変化した理由を確認します。
  • イベントが呼び出されない場合
    • シグナルとスロットの接続を確認し、接続が正しく行われていることを確認します。
    • イベントフィルターを一時的に無効にして、イベントがブロックされているかどうかを確認します。
    • ウィジェットのフォーカスポリシーを Qt::StrongFocus などに設定します。
  • AddressSanitizer
    コンパイラのオプションで有効にすることで、メモリ関連のバグを検出することができます。
  • Valgrind
    メモリリークや不正なメモリアクセスを検出するツールです。
  • Qt Creator のデバッガー
    Qt Creatorには、強力なデバッガーが搭載されており、ブレークポイントの設定、変数の監視、ステップ実行などが可能です。

具体的なエラーメッセージやコードの断片を提示していただければ、より詳細なアドバイスを差し上げることができます。


// 問題が発生しているコードの抜粋
void MyScene::focusInEvent(QFocusEvent *event)
{
    // ...
    myItem->setSelected(true); // myItemがnullptrの場合、クラッシュする可能性がある
    // ...
}

上記のようなコードの場合、myItemnullptr の状態で setSelected() を呼び出すと、クラッシュする可能性があります。この場合は、myItem が有効なオブジェクトであることを事前に確認する必要があります。



フォーカス取得時にアイテムを選択する

#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsItem>

class MyScene : public QGraphicsScene
{
public:
    MyScene(QObject *parent = nullptr) : QGraphicsScene(parent) {}

protected:
    void focusInEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // シーン内の最初のアイテムを選択する
        QList<QGraphicsItem *> items = items();
        if (!items.isEmpty()) {
            items.first()->setSelected(true);
        }

        QGraphicsScene::focusInEvent(event);
    }
};

この例では、シーンがフォーカスを取得した際に、シーン内の最初のアイテムを自動的に選択します。

フォーカス取得時にカスタムウィジェットを表示する

#include <QGraphicsScene>
#include <QWidget>

class MyScene : public QGraphicsScene
{
public:
    MyScene(QObject *parent = nullptr) : QGraphicsScene(parent) {}

protected:
    void focusInEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // カスタムウィジェットを作成し、シーンに追加する
        QWidget *customWidget = new QWidget;
        // ... カスタムウィジェットの設定 ...
        addWidget(customWidget);

        QGraphicsScene::focusInEvent(event);
    }
};

この例では、フォーカスを取得した際に、カスタムウィジェットをシーンに追加します。これにより、ツールチップのような機能を実現できます。

フォーカス取得時に特定の処理を実行する

#include <QGraphicsScene>

class MyScene : public QGraphicsScene
{
public:
    MyScene(QObject *parent = nullptr) : QGraphicsScene(parent) {}

protected:
    void focusInEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // フォーカス取得時に実行する処理
        qDebug() << "Scene has received focus";
        // ... その他の処理 ...

        QGraphicsScene::focusInEvent(event);
    }
};

この例では、フォーカスを取得した際に、デバッグメッセージを出力するだけのシンプルな例です。この部分に、任意の処理を記述できます。

#include <QGraphicsScene>

class MyScene : public QGraphicsScene
{
public:
    MyScene(QObject *parent = nullptr) : QGraphicsScene(parent) {}

protected:
    void focusOutEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // フォーカスが失われた際の処理
        qDebug() << "Scene has lost focus";
        // ... その他の処理 ...

        QGraphicsScene::focusOutEvent(event);
    }
};

focusInEvent() の対となるイベントハンドラー focusOutEvent() をオーバーライドすることで、フォーカスが失われた際の処理を記述できます。

  • カスタムイベント
    QEvent を継承して、独自のイベントを作成し、カスタムシグナルとスロットで連携させることができます。
  • 複数のアイテムの選択
    QList<QGraphicsItem *> items = selectedItems(); を使用して、現在選択されているアイテムのリストを取得し、一括で処理できます。
  • QFocusEvent の活用
    QFocusEventreason() メソッドなどを利用することで、フォーカスがどのようにして変化したかを取得できます。
  • イベントの伝播
    イベントは、シーンからアイテムへと伝播していきます。アイテムのイベントハンドラーもオーバーライドすることで、より細かい制御を行うことができます。
  • スレッドセーフ
    Qtのイベントシステムはスレッドセーフではありません。複数のスレッドからイベントを発行する場合には、注意が必要です。
  • エラーが発生する原因がわからない
  • カスタムイベントを発生させたい
  • フォーカスの移動をアニメーションで表現したい
  • 特定のアイテムに対してのみ処理を行いたい


QGraphicsScene::focusInEvent() は、シーンがフォーカスを取得した際にカスタム処理を行うための便利な関数ですが、すべてのケースでこれが最適な方法とは限りません。状況に応じて、以下のような代替方法を検討することができます。

QGraphicsItem の focusInEvent() をオーバーライドする

  • デメリット
    複数のアイテムに対して同じ処理を行いたい場合、コードが冗長になる可能性があります。
  • メリット
    特定のアイテムにフォーカスが移動した際に、より細かい制御が可能になります。
class MyItem : public QGraphicsItem
{
public:
    // ...

protected:
    void focusInEvent(QFocusEvent *event) override
    {
        // アイテムがフォーカスを取得した際の処理
        qDebug() << "Item has received focus";
        // ...
    }
};

シグナルとスロットを利用する

  • デメリット
    接続設定が複雑になる可能性があります。
  • メリット
    オブジェクト間の疎結合を実現できます。
connect(scene, &QGraphicsScene::focusItemChanged, this, &MyClass::onItemFocused);

void MyClass::onItemFocused(QGraphicsItem *newFocus, QGraphicsItem *oldFocus)
{
    // フォーカスが変更された際の処理
    if (newFocus) {
        // ...
    }
}

タイマーを利用する

  • デメリット
    パフォーマンスの低下を招く可能性があります。
  • メリット
    定期的にシーンの状態をチェックできます。
QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, this, &MyClass::checkFocus);

void MyClass::checkFocus()
{
    QGraphicsItem *focusedItem = scene->focusItem();
    if (focusedItem) {
        // ...
    }
}

イベントフィルターを利用する

  • デメリット
    イベントの伝播を妨げる可能性があります。
  • メリット
    特定のイベントを捕捉し、処理をカスタマイズできます。
class MyEventFilter : public QObject
{
public:
    bool eventFilter(QObject *obj, QEvent *event)
    {
        if (event->type() == QEvent::FocusIn) {
            // ...
            return true;
        }
        return false;
    }
};

最適な方法は、以下の要素を考慮して決定する必要があります。

  • 柔軟性
    より柔軟な制御を行いたい場合は、イベントフィルターを利用する方法が適しています。
  • タイミング
    定期的に状態をチェックする必要がある場合は、タイマーを利用する方法が適しています。
  • オブジェクト間の関係
    オブジェクト間の疎結合を実現したい場合は、シグナルとスロットを利用する方法が適しています。
  • 制御の粒度
    特定のアイテムにフォーカスが移動した際にのみ処理を行いたい場合は、QGraphicsItem の focusInEvent() をオーバーライドする方法が適しています。

QGraphicsScene::focusInEvent() は、シーン全体に対してフォーカスが変化した際に処理を行うための基本的な方法です。しかし、より高度な制御が必要な場合は、上記の代替方法を検討することで、より柔軟なアプリケーションを開発することができます。

具体的な状況に合わせて、最適な方法を選択してください。

  • カスタムイベントを発生させたい場合
    QEvent を継承してカスタムイベントを作成し、イベントフィルターを使用してそのイベントを捕捉します。
  • フォーカスの移動をアニメーションで表現したい場合
    シグナルとスロットを利用して、フォーカスが変更されたときにアニメーションを開始するスロットを呼び出します。
  • 特定のアイテムのみに処理を行いたい場合
    QGraphicsItem の focusInEvent() をオーバーライドし、そのアイテムのタイプやIDなどをチェックして処理を分岐させます。