QPlainTextEditでコードを色分け: QSyntaxHighlighterとextraSelections()の連携

2024-07-31

QPlainTextEdit::extraSelections() とは?

QPlainTextEdit は、Qt の GUI プログラミングでよく使われる、シンプルなテキスト編集のためのウィジェットです。このウィジェットは、テキストの入力や表示だけでなく、特定の文字列を強調表示したり、異なる色やフォントで表示したりといった、より高度な機能も提供します。

QPlainTextEdit::extraSelections() は、その中でもテキストの強調表示に深く関わってくる関数です。この関数は、強調表示したいテキストの部分QTextEdit::ExtraSelection という構造体で表現し、その構造体のリストを QPlainTextEdit に渡すことで、指定された部分だけを特別なスタイルで表示させることができます。

QTextEdit::ExtraSelection 構造体

QTextEdit::ExtraSelection 構造体は、強調表示したいテキストの情報を保持します。主なメンバ変数として、以下のものが挙げられます。

  • format
    強調表示部分に適用する書式 (色、フォントなど)
  • cursor
    強調表示したいテキストの開始位置を示す QTextCursor

QPlainTextEdit::extraSelections() の使い方

  1. QTextEdit::ExtraSelection 構造体のリストを作成します。
  2. 各構造体に、強調表示したいテキストの開始位置と、適用する書式を設定します。
  3. QPlainTextEdit::setExtraSelections() 関数を使って、作成したリストを QPlainTextEdit に渡します。
#include <QPlainTextEdit>
#include <QTextEdit>

// ...

QPlainTextEdit *textEdit = new QPlainTextEdit;

// 強調表示の設定
QList<QTextEdit::ExtraSelection> extraSelections;

// 1つ目の強調表示
QTextEdit::ExtraSelection selection;
selection.cursor = textEdit->document()->find("強調表示したい文字列");
QTextCharFormat format;
format.setBackground(Qt::yellow);
selection.format = format;
extraSelections.append(selection);

// 2つ目の強調表示 (同様にして追加)

// QPlainTextEditに設定
textEdit->setExtraSelections(extraSelections);
  • 選択範囲の表示
    選択されている部分を青色で表示する
  • エラー表示
    エラーのある部分を赤色で表示する
  • 構文のハイライト
    プログラムコードのキーワードやコメントを色分けする
  • 検索結果の強調表示
    検索ワードを含む部分を黄色で表示する

QPlainTextEdit::extraSelections() は、QPlainTextEdit に高度な表示機能を与えるための重要な関数です。この関数を使うことで、テキストエディタやコードエディタなど、様々なアプリケーションで、より見やすく、使いやすいユーザーインターフェースを実現することができます。



QPlainTextEdit::extraSelections() を使用する際に、様々なエラーやトラブルに遭遇することがあります。ここでは、よくある問題とその解決策について解説します。

よくある問題と解決策

強調表示されない

  • 解決策
    • ExtraSelection 構造体の各メンバ変数(cursor, format)が適切に設定されているか確認。
    • setExtraSelections() が、extraSelections リストが設定された後に呼ばれているか確認。
    • TextCursor の位置が、強調表示したいテキストの開始位置を正しく指しているか確認。
    • QTextCharFormat の設定で、意図した書式が設定されているか確認(色、フォントなど)。
  • 原因
    • ExtraSelection 構造体が正しく設定されていない。
    • setExtraSelections() が呼ばれていない。
    • TextCursor の位置が不正。
    • QTextCharFormat の設定が間違っている。

強調表示が消えてしまう

  • 解決策
    • テキストが変更された際のイベントハンドラ(textChanged() シグナルなど)で、extraSelections を再設定する。
    • QPlainTextEdit の他のイベント処理で、extraSelections が意図せずクリアされないように注意する。
  • 原因
    • テキストが変更された際に、extraSelections が再設定されていない。
    • QPlainTextEdit のイベント処理で、意図せず extraSelections がクリアされている。

パフォーマンス問題

  • 解決策
    • 強調表示する範囲を最小限にする。
    • 高頻度の再設定が必要な場合は、カスタムのレンダリングロジックを検討する。
    • QRegularExpression を使用して、効率的に検索範囲を絞り込む。
  • 原因
    • 大量のテキストを強調表示する場合、パフォーマンスが低下することがある。
    • ExtraSelections の再設定が頻繁に行われている。

複雑な強調表示

  • 解決策
    • QSyntaxHighlighter を利用する。QSyntaxHighlighter は、構文のハイライト表示を効率的に行うためのクラスです。
    • 独自のハイライトロジックを実装する場合は、状態マシンなどを利用してコードを整理する。
  • 原因
    • 複数の条件に基づいた複雑な強調表示を実装する場合、コードが複雑になる。

デバッグのヒント

  • シンプルな例から始める
    複雑な処理の前に、簡単な例で動作を確認する。
  • qDebug() で出力する
    強調表示の設定内容や、イベント処理の流れをログに出力する。
  • デバッガを使用する
    ブレークポイントを設定して、extraSelections の値や TextCursor の位置などを確認する。
  • QSyntaxHighlighter
    構文のハイライト表示を効率的に行うためのクラスです。QPlainTextEdit と連携して使用できます。
  • QTextCursor の操作
    QTextCursor を利用することで、テキスト内の任意の位置に移動したり、テキストを選択したりすることができます。
  • QTextCharFormat の設定
    QTextCharFormat を利用することで、フォント、色、背景色、太字、斜体など、様々な書式を設定できます。
#include <QPlainTextEdit>
#include <QTextEdit>
#include <QTextCursor>
#include <QTextCharFormat>

// ...

QPlainTextEdit *textEdit = new QPlainTextEdit;

// テキスト変更時のイベントハンドラ
connect(textEdit->document(), &QTextDocument::contentsChanged, [=](){
    // 強調表示を再設定
    QList<QTextEdit::ExtraSelection> extraSelections;
    // ... (強調表示の設定)
    textEdit->setExtraSelections(extraSelections);
});


単純な強調表示

#include <QApplication>
#include <QPlainTextEdit>
#include <QTextEdit>
#include <QTextCursor>
#include <QTextCharFormat>

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

    QPlainTextEdit textEdit;
    textEdit.setPlainText("これはサンプルテキストです。強調表示したい単語はこれです。");

    // 強調表示の設定
    QList<QTextEdit::ExtraSelection> extraSelections;
    QTextEdit::ExtraSelection selection;
    QTextCursor cursor = textEdit.document()->find("強調表示したい単語");
    QTextCharFormat format;
    format.setBackground(Qt::yellow);
    selection.cursor = cursor;
    selection.format = format;
    extraSelections.append(selection);

    textEdit.setExtraSelections(extraSelections);
    textEdit.show();

    return app.exec();
}

このコードでは、"強調表示したい単語" という文字列を黄色で背景を塗りつぶして強調表示します。

複数の単語の強調表示

#include <QApplication>
#include <QPlainTextEdit>
#include <QTextEdit>
#include <QTextCursor>
#include <QTextCharFormat>
#include <QStringList>

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

    QPlainTextEdit textEdit;
    textEdit.setPlainText("これはサンプルテキストです。強調表示したい単語はこれとこれです。");

    QStringList wordsToHighlight = {"強調表示したい単語", "これ"};
    QList<QTextEdit::ExtraSelection> extraSelections;

    for (const QString &word : wordsToHighlight) {
        QTextEdit::ExtraSelection selection;
        QTextCursor cursor = textEdit.document()->find(word);
        QTextCharFormat format;
        format.setBackground(Qt::yellow);
        selection.cursor = cursor;
        selection.format = format;
        extraSelections.append(selection);
    }

    textEdit.setExtraSelections(extraSelections);
    textEdit.show();

    return app.exec();
}

このコードでは、複数の単語を指定して、それらをすべて黄色で強調表示します。

テキスト変更時の再設定

// ... (上記コードの続き)

// テキスト変更時のイベントハンドラ
connect(textEdit.document(), &QTextDocument::contentsChanged, [&textEdit](){
    // 強調表示を再設定
    // ... (強調表示の設定)
    textEdit.setExtraSelections(extraSelections);
});

このコードでは、テキストが変更された際に、強調表示を再設定するようにイベントハンドラを接続しています。

#include <QSyntaxHighlighter>
// ...

class MyHighlighter : public QSyntaxHighlighter {
public:
    MyHighlighter(QTextDocument *parent) : QSyntaxHighlighter(parent) {}

    void highlightBlock(const QString &text) override {
        // 構文のハイライト処理
        // ...
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    // ...
    MyHighlighter *highlighter = new MyHighlighter(textEdit.document());
    // ...
}

QSyntaxHighlighter を利用することで、構文のハイライトを効率的に行うことができます。

  • QSyntaxHighlighter
    QSyntaxHighlighter は、構文のハイライト表示を効率的に行うためのクラスです。QPlainTextEdit と連携して使用できます。
  • QTextCursor
    QTextCursor を利用することで、テキスト内の任意の位置に移動したり、テキストを選択したりすることができます。
  • QTextCharFormat
    QTextCharFormat を利用することで、フォント、色、背景色、太字、斜体など、様々な書式を設定できます。
  • パフォーマンス
    大量のテキストを強調表示する場合、パフォーマンスに注意が必要です。必要に応じて、強調表示の範囲を絞り込んだり、カスタムのレンダリングロジックを検討したりしてください。
  • カスタムのウィジェットを作成したい
  • パフォーマンスを向上させたい
  • 複数の強調表示ルールを組み合わせたい
  • 特定の言語の構文ハイライトを実装したい


QPlainTextEdit::extraSelections() の代替方法 として、主に以下の3つの方法が考えられます。

QSyntaxHighlighter を利用する

  • デメリット
    • 構文ハイライト以外の用途には、少しオーバースペックになる場合がある。
  • メリット
    • 構文ハイライトを必要とするテキストエディタやコードエディタに最適。
    • 効率的な処理により、パフォーマンスの低下を抑えられる。
  • 特徴
    • 構文のハイライト表示に特化しており、効率的な実装が可能。
    • 規則ベースで強調表示を定義できるため、複雑なパターンも対応しやすい。
    • QPlainTextEdit と連携して使用することで、スムーズな統合が可能。

カスタムペインティングイベントをオーバーライドする

  • デメリット
    • 描画処理の負荷が高くなる可能性がある。
    • パフォーマンスに影響が出やすい。
  • メリット
    • 非常に柔軟な描画が可能。
    • QSyntaxHighlighter では実現できないような複雑な描画も可能。
  • 特徴
    • QPlainTextEdit のペイントイベントをオーバーライドし、任意の場所に任意の描画を行う。
    • 自由度の高いカスタマイズが可能。
  • デメリット
    • 複雑な処理になりがち。
    • 間違いやすい。
  • メリット
    • 低レベルな操作が可能。
    • QSyntaxHighlighter やカスタムペインティングイベントよりも細かい制御が可能。
  • 特徴
    • QTextDocument のブロックや文字フォーマットを直接操作することで、強調表示を実現。

どの方法を選ぶべきか

  • 低レベルな操作が必要
    QTextDocument の直接操作
  • 高度なカスタマイズが必要
    カスタムペインティングイベント
  • シンプルで効率的な強調表示
    QSyntaxHighlighter

具体的な選択基準

  • 柔軟性
    • 自由度の高いカスタマイズが必要な場合は、カスタムペインティングイベントが最適。
  • パフォーマンス
    • パフォーマンスが重要な場合は、QSyntaxHighlighter が効率的。
    • カスタムペインティングイベントや QTextDocument の直接操作は、処理負荷が高くなる可能性がある。
  • 強調表示の複雑さ
    • シンプルな強調表示であれば、QSyntaxHighlighter で十分。
    • 複雑な条件に基づいた強調表示が必要な場合は、カスタムペインティングイベントや QTextDocument の直接操作を検討。

例: カスタムペインティングイベント

void MyTextEdit::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPlainTextEdit::paintEvent(event);

    QPainter painter(viewport());
    // 強調表示したい範囲を計算
    // painter を使って描画
}

例: QTextDocument の直接操作

QTextBlockFormat blockFormat;
blockFormat.setBackground(Qt::yellow);
QTextBlock block = document()->findBlockByLineNumber(lineNumber);
block.setBlockFormat(blockFormat);

QPlainTextEdit::extraSelections() の代替方法は、状況に応じて適切なものを選択することが重要です。それぞれの方法には、メリットとデメリットがあるため、要件に合わせて最適な方法を選択してください。

  • カスタムのウィジェットを作成したい
  • パフォーマンスを向上させたい
  • 複数の強調表示ルールを組み合わせたい
  • 特定の言語の構文ハイライトを実装したい