QGraphicsScene::items()の全知識：エラー解決と代替手法を網羅

2025-05-27

基本的な説明

items() 関数
この関数は、シーン内に存在するすべてのQGraphicsItemオブジェクトをQList<QGraphicsItem*>型のリストとして返します。つまり、シーン上のすべてのアイテムへのポインタのリストを取得できます。
QGraphicsItem (グラフィックスアイテム)
これは、シーン上に表示される個々のグラフィカル要素です。例えば、四角形、円、画像などがQGraphicsItemのサブクラスとして実装されます。
QGraphicsScene (グラフィックスシーン)
これは、グラフィカルアイテム（図形、画像、テキストなど）を管理するコンテナのようなものです。

具体例と使用方法

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QDebug>

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

    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);

    // シーンに複数のアイテムを追加
    QGraphicsRectItem *rect1 = scene.addRect(QRectF(0, 0, 100, 50));
    QGraphicsRectItem *rect2 = scene.addRect(QRectF(50, 50, 80, 80));
    QGraphicsRectItem *rect3 = scene.addRect(QRectF(100, 100, 60, 30));

    // items() 関数を使用して、シーン内のすべてのアイテムを取得
    QList<QGraphicsItem*> itemList = scene.items();

    // 取得したアイテムの情報を表示
    for (QGraphicsItem *item : itemList) {
        qDebug() << "Item: " << item;
    }

    view.show();
    return app.exec();
}

説明

QGraphicsSceneを作成し、QGraphicsViewに設定します。
scene.addRect()を使用して、シーンに3つの長方形のアイテムを追加します。
scene.items()を呼び出して、シーン内のすべてのアイテムのリストを取得します。
取得したリストをループ処理し、各アイテムへのポインタをqDebug()で出力します。

使用する場面

特定の条件を満たすアイテムを抽出したい場合。
シーン内のアイテムの数を取得したい場合。
特定の種類のアイテムを検索したい場合（例えば、すべての長方形のアイテムを取得したい場合）。
シーン内のすべてのアイテムに対して何か処理を行いたい場合（例えば、移動、削除、描画順の変更など）。

返されるリストはポインタのリストです。アイテムの所有権はシーンが持っていますので、リスト内のポインタを削除しないでください。
items()関数は、シーン内のすべてのアイテムのリストを返します。リスト内のアイテムの順序は、アイテムがシーンに追加された順序や、描画順序によって変わる可能性があります。

一般的なエラーとトラブルシューティング

- 原因
  - シーンにアイテムが何も追加されていない。
  - アイテムが追加されたが、追加後にclear()関数などでシーンがクリアされた。
  - アイテムが追加されたが、表示範囲外に配置されているため、見た目上存在しないように見える。
- トラブルシューティング
  - scene.addXXX()関数を使用して、アイテムが正しくシーンに追加されているか確認します。
  - scene.clear()が不要な場所で呼び出されていないか確認します。
  - アイテムの座標やサイズを確認し、表示範囲内に存在するか確認します。
  - デバッガを使用して、items()が呼び出される直前のシーンの状態を確認します。
items()が返すリストの順序が期待と異なる
- 原因
  - アイテムがシーンに追加された順序が期待と異なる。
  - アイテムのZ値（描画順序）が変更された。
- トラブルシューティング
  - アイテムがシーンに追加される順序を確認し、必要に応じてscene.addItem()の呼び出し順序を変更します。
  - QGraphicsItem::setZValue()を使用して、アイテムのZ値を明示的に設定します。
  - scene.items(Qt::DescendingOrder)などのオーバーロードされた関数を使用し、Z値に基づいてアイテムを並べ替えます。
items()が返すリスト内のアイテムを削除しようとしてクラッシュする
- 原因
  - items()が返すリストは、シーンが所有するアイテムへのポインタのリストです。リスト内のポインタをdeleteなどで削除すると、シーンが管理するアイテムを削除することになり、クラッシュを引き起こします。
- トラブルシューティング
  - items()が返すリスト内のポインタを直接削除しないでください。
  - アイテムを削除する場合は、scene.removeItem()を使用します。
items()が返すリストをループ処理中にアイテムを追加/削除すると、イテレータが無効になる
- 原因
  - items()が返すリストをループ処理中に、scene.addItem()またはscene.removeItem()を呼び出すと、リストの内容が変更され、イテレータが無効になります。
- トラブルシューティング
  - ループ処理中にアイテムを追加/削除する場合は、リストのコピーを作成して処理するか、イテレータが無効にならないようにループ処理を工夫します。
  - アイテムを削除する場合は、逆順にループ処理を行うことで、イテレータの無効化を回避できる場合があります。
特定の種類のアイテムのみを取得したい
- 原因
  - items()は、すべてのQGraphicsItemオブジェクトを返すため、特定の種類のアイテムのみを取得するには、追加でフィルタリングが必要です。
- トラブルシューティング
  - qobject_castを使用して、アイテムの型をチェックし、必要な種類のアイテムのみを抽出します。
```
QList<QGraphicsRectItem*> rectItems;
for (QGraphicsItem *item : scene.items()) {
    QGraphicsRectItem *rectItem = qobject_cast<QGraphicsRectItem*>(item);
    if (rectItem) {
        rectItems.append(rectItem);
    }
}
```

デバッグのヒント

デバッガを使用して、items()が呼び出される直前のシーンの状態やリストの内容を確認します。
qDebug()を使用して、items()が返すリストの内容やアイテムの情報を出力し、問題の特定に役立てます。

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QDebug>

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

    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);

    // シーンに複数のアイテムを追加
    QGraphicsRectItem *rect1 = scene.addRect(QRectF(10, 10, 50, 50));
    QGraphicsRectItem *rect2 = scene.addRect(QRectF(80, 80, 30, 30));
    QGraphicsRectItem *rect3 = scene.addRect(QRectF(120, 20, 60, 40));

    // items() 関数を使用して、シーン内のすべてのアイテムを取得
    QList<QGraphicsItem*> itemList = scene.items();

    // 取得したアイテムの座標を表示
    for (QGraphicsItem *item : itemList) {
        qDebug() << "Item position: " << item->pos();
    }

    view.show();
    return app.exec();
}

説明

リストをループ処理し、各アイテムの座標 (item->pos()) を qDebug() で表示します。
scene.items()を呼び出して、すべてのアイテムのリストを取得します。
シーンに複数の長方形アイテムを追加します。

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QGraphicsEllipseItem>
#include <QDebug>

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

    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);

    // シーンに複数のアイテムを追加
    scene.addRect(QRectF(10, 10, 50, 50));
    scene.addEllipse(QRectF(80, 80, 30, 30));
    scene.addRect(QRectF(120, 20, 60, 40));
    scene.addEllipse(QRectF(200,100,20,20));

    // 長方形アイテムのみを処理
    QList<QGraphicsItem*> itemList = scene.items();
    for (QGraphicsItem *item : itemList) {
        QGraphicsRectItem *rectItem = qobject_cast<QGraphicsRectItem*>(item);
        if (rectItem) {
            qDebug() << "Rectangle position: " << rectItem->pos();
            // 長方形アイテムに対する処理（例：色を変更する）
            rectItem->setBrush(Qt::red);
        }
    }

    view.show();
    return app.exec();
}

説明

長方形アイテムの場合のみ、その座標を表示し、色を変更します。
qobject_castを使用して、アイテムがQGraphicsRectItemであるかチェックします。
シーンに長方形と楕円のアイテムを追加します。

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QDebug>

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

    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);

    // シーンに複数のアイテムを追加
    QGraphicsRectItem *rect1 = scene.addRect(QRectF(10, 10, 50, 50));
    QGraphicsRectItem *rect2 = scene.addRect(QRectF(80, 80, 30, 30));
    QGraphicsRectItem *rect3 = scene.addRect(QRectF(120, 20, 60, 40));

    // 最初の長方形アイテムを削除
    scene.removeItem(rect1);

    // 残りのアイテムの数を表示
    qDebug() << "Item count: " << scene.items().count();

    view.show();
    return app.exec();
}

説明

scene.items().count()を使用して、残りのアイテムの数を表示します。
scene.removeItem()を使用して、最初の長方形アイテムを削除します。
シーンに複数の長方形アイテムを追加します。

#include <QApplication>
#include <QGraphicsScene>
#include <QGraphicsView>
#include <QGraphicsRectItem>
#include <QDebug>

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

    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);

    // シーンに複数のアイテムを追加
    QGraphicsRectItem *rect1 = scene.addRect(QRectF(10, 10, 50, 50));
    QGraphicsRectItem *rect2 = scene.addRect(QRectF(80, 80, 30, 30));
    QGraphicsRectItem *rect3 = scene.addRect(QRectF(120, 20, 60, 40));

    // アイテムのZ値を変更
    rect1->setZValue(1);
    rect2->setZValue(2);
    rect3->setZValue(0);

    // Z値に基づいてアイテムをソートして表示
    QList<QGraphicsItem *> itemList = scene.items(Qt::DescendingOrder);
    for(QGraphicsItem *item : itemList){
        qDebug() << "Item Z value: " << item->zValue();
    }

    view.show();
    return app.exec();
}

scene.items(Qt::DescendingOrder)を使用して、Z値に基づいてアイテムを降順にソートしてリストを取得し、各アイテムのZ値を表示します。
QGraphicsItem::setZValue()を使用して、各アイテムのZ値を変更します。
シーンに複数の長方形アイテムを追加します。

QGraphicsScene::itemAt() を使用して特定の座標にあるアイテムを取得する
- QGraphicsScene::itemAt(const QPointF &pos, const QTransform &deviceTransform)は、指定された座標にあるアイテムを返します。
- 特定の座標にあるアイテムのみを処理したい場合に便利です。例えば、マウスカーソルが指しているアイテムを検出する場合などに使用できます。
- すべてのアイテムを処理する必要がないため、items()を使用するよりも効率的な場合があります。
```
QPointF pos(100, 100);
QGraphicsItem *item = scene.itemAt(pos, view.transform());
if (item) {
    qDebug() << "Item at " << pos << ": " << item;
}
```
QGraphicsScene::items(const QPolygonF &polygon, Qt::ItemSelectionMode mode, Qt::SortOrder order, const QTransform &deviceTransform) を使用して特定の領域内のアイテムを取得する
- このオーバーロードされたitems()関数は、指定されたポリゴン領域内にあるアイテムを返します。
- 特定の領域内のアイテムのみを処理したい場合に便利です。例えば、選択領域内のアイテムを処理する場合などに使用できます。
- mode引数を使用して、ポリゴンとアイテムの交差方法を指定できます（例：Qt::ContainsItemShape、Qt::IntersectsItemShape）。
```
QPolygonF polygon;
polygon << QPointF(50, 50) << QPointF(150, 50) << QPointF(150, 150) << QPointF(50, 150);
QList<QGraphicsItem*> itemsInPolygon = scene.items(polygon, Qt::IntersectsItemShape);
for (QGraphicsItem *item : itemsInPolygon) {
    qDebug() << "Item in polygon: " << item;
}
```
QGraphicsScene::items(const QRectF &rect, Qt::ItemSelectionMode mode, Qt::SortOrder order, const QTransform &deviceTransform) を使用して特定の矩形領域内のアイテムを取得する
- ポリゴン領域の代替として、矩形領域でアイテムを取得できます。
- ポリゴンより単純な矩形の方が計算コストがより少ないので、高速に動作する場合があります。
```
QRectF rect(50, 50, 100, 100);
QList<QGraphicsItem*> itemsInRect = scene.items(rect, Qt::IntersectsItemShape);
for (QGraphicsItem *item : itemsInRect) {
    qDebug() << "Item in rectangle: " << item;
}
```
アイテムのグループ化と管理
- 特定の種類のアイテムをグループ化し、管理用のリストやコンテナを独自に作成します。
- アイテムの追加や削除時に、このリストを更新します。
- これにより、items()を毎回呼び出すよりも効率的に特定のアイテムにアクセスできます。
- 例えば、特定の種類のアイテムを管理する専用のQListを作成し、アイテムの追加や削除時にこのリストを更新します。
```
QList<QGraphicsRectItem*> rectItems;

QGraphicsRectItem *rect = scene.addRect(QRectF(10, 10, 50, 50));
rectItems.append(rect);

// 長方形アイテムのみを処理
for (QGraphicsRectItem *rectItem : rectItems) {
    qDebug() << "Rectangle position: " << rectItem->pos();
}
```

信号とスロットを使用する

アイテムが追加または削除されたときに信号を発行し、スロットで処理します。
これにより、シーン内のアイテムの状態変化をリアルタイムに監視し、必要な処理を実行できます。
例えば、アイテムがクリックされたときに信号を発行し、スロットでアイテムの情報を表示します。

//カスタムアイテムを作成し、クリックされた際にsignalを出す。
class ClickableRect : public QGraphicsRectItem {
    Q_OBJECT
public:
    ClickableRect(qreal x, qreal y, qreal width, qreal height, QGraphicsItem *parent = nullptr) : QGraphicsRectItem(x,y,width,height,parent) {}
signals:
    void clicked(QGraphicsItem* item);
protected:
    void mousePressEvent(QGraphicsSceneMouseEvent *event) override {
        emit clicked(this);
    }
};

//スロットを作成し、signalがemitされた際に実行する。
void itemClicked(QGraphicsItem* item){
    qDebug() << "Item Clicked: " << item;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    QGraphicsScene scene;
    QGraphicsView view(&scene);
    ClickableRect* rect = new ClickableRect(10, 10, 50, 50);
    scene.addItem(rect);
    QObject::connect(rect, &ClickableRect::clicked, itemClicked);
    view.show();
    return app.exec();
}

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